Em produção industrial, sistemas de aquecimento, e poder do navio, caldeiras são o principal equipamento térmico que converte água em vapor ou água quente, queimando combustível para fornecer energia para vários processos. Diante de vários tipos de caldeiras, caldeiras aquatubulares e caldeiras de tubo de fogo tornaram-se o foco devido à sua ampla gama de aplicações, e os dois são significativamente diferentes em estrutura, desempenho e cenários aplicáveis. Este artigo analisará os princípios, diferenças, vantagens e desvantagens dos dois tipos de caldeiras para ajudá-lo a fazer uma escolha precisa.
A caldeira flamotubular é um tipo de caldeira tradicional, a estrutura central é o tubo da fornalha e o tubo de fogo. A câmara de combustão está localizada dentro do tubo do forno, e o gás de combustão de alta temperatura gerado pela combustão do combustível flui em vários tubos de incêndio que passam pelo espaço de água da caldeira, e a água é enrolada fora do tubo de fogo, e a condução de calor e a transferência de calor por convecção da parede do tubo de fogo são aquecidas e vaporizadas. Seu design é simples, contando com o princípio básico de transferência de calor para funcionar, e a estrutura geral é construída em torno da lógica central de “gás de combustão dentro do tubo e água fora do tubo”.
A caldeira de tubo de água adota o design de estrutura oposto da caldeira de tubo de fogo, e o núcleo é “água dentro do tubo e gás de combustão fora do tubo”. O corpo da caldeira consiste em vários tubos de água curvos ou dispostos em espiral para aumentar a área de transferência de calor. O gás de combustão de alta temperatura gerado pela combustão flui para fora da tubulação de água, e o calor é transferido para a água que circula no tubo através da parede do tubo, fazendo com que a água aqueça e produza vapor. Seu design é altamente flexível, e a disposição e a quantidade de tubulações de água podem ser ajustadas de acordo com as necessidades reais para se adaptar às diferentes condições de trabalho.
A caldeira flamotubular possui uma estrutura simples, com o tubo do forno, tubo de fogo e espaço de água como núcleo, o tubo de fogo atravessa o espaço da água, e o gás de combustão transfere calor no tubo. A caldeira de tubo de água é baseada principalmente em uma série de tubos de água de formato especial, a água circula dentro do cano, e o gás de combustão lava a troca de calor fora do tubo, que é mais complexo em estrutura, mas o layout de troca de calor é mais eficiente.
Devido à grande área de troca de calor e ao caminho razoável do fluxo de gases de combustão, a eficiência térmica das caldeiras aquatubulares é geralmente alta, geralmente acima 80%, e o design avançado pode estar próximo de 90%; A caldeira de tubo de calor é limitada por uma pequena área de troca de calor e uma grande resistência ao fluxo de gases de combustão, e a eficiência térmica é relativamente baixa, principalmente entre 70% e 80%, e a diferença na taxa de utilização de calor é óbvia.
A caldeira flamotubular possui grande capacidade de água, forte capacidade de amortecimento quando a pressão muda, e é mais estável diante de flutuações repentinas de pressão. A caldeira de tubulação de água tem uma pequena capacidade de água, mas a estrutura é compacta, a espessura da parede do tubo de água é mais fina, a resposta da pressão é mais rápida, e geralmente é equipado com sensores de pressão avançados e sistemas de controle automático, que pode intervir rapidamente em situações anormais e tomar proteção de segurança mais ativa.
Caldeiras flamotubulares são adequadas para cenários com baixa demanda de vapor e baixos requisitos de eficiência térmica, como pequenas fábricas de processamento, aquecimento local, etc.; Devido à sua alta eficiência e compacidade, caldeiras de tubo de água são adequadas para produção industrial em grande escala, poder do navio, aquecimento central urbano e outras ocasiões com requisitos rigorosos de eficiência térmica e utilização do espaço.
A estrutura simples reduz a dificuldade de fabricação e o consumo de material, e os custos iniciais de aquisição e instalação são significativamente inferiores aos das caldeiras aquatubulares, tornando-os economicamente mais atraentes para pequenas e médias empresas com orçamentos limitados.
Com poucos componentes e layout intuitivo, o tubo de fogo pode ser facilmente desmontado, limpo ou substituído, o sistema de controle tem um limite operacional baixo, e a manutenção diária pode ser concluída sem técnicos profissionais, e o custo de operação e manutenção a longo prazo é controlável.
A grande capacidade de água permite reduzir o choque de pressão através do próprio buffer do corpo d'água quando a pressão muda causada por flutuações de carga, e a estabilidade operacional tem vantagens óbvias sob condições de baixa pressão.
O arranjo de tubos de água com formato especial aumenta muito a área de troca de calor, o contato entre os gases de combustão e as tubulações de água é mais suficiente, e a perda de calor é menor, e a operação a longo prazo pode reduzir significativamente o consumo de combustível, especialmente em cenários de alta carga.
O design com feixe de tubos como núcleo pode alcançar troca de calor eficiente em um espaço limitado, adequado para navios, grandes fábricas e outras ocasiões com espaço limitado, e tem maior adaptabilidade ao local durante a instalação.
Além do sistema ativo de monitoramento e controle, a pressão é distribuída em vários canos e recipientes de água, evitando a concentração de risco de um único componente que suporta pressão, e a resistência à explosão e a capacidade de alerta de acidentes são melhores.
A escolha deve estar intimamente relacionada às reais necessidades: se a necessidade de vapor for pequena, os requisitos de eficiência térmica são médios, e o orçamento é limitado, e a mão de obra de manutenção é insuficiente (como pequenas fábricas de processamento de alimentos, aquecimento de loja), as características de baixo custo e fácil manutenção da caldeira flamotubular são mais adequadas; Se você precisa de vapor de alta pressão e alta capacidade, buscar altas economias de energia, ou têm espaço de instalação limitado (como grandes fábricas de produtos químicos, usinas termelétricas, sistemas de energia para navios), a eficiência, compacidade, e segurança das caldeiras aquatubulares são a melhor solução.
Não há vantagem ou desvantagem absoluta entre caldeiras aquatubulares e caldeiras flamotubulares, apenas diferentes cenários de adaptação. A caldeira flamotubular é baseada no pequeno, cenário de demanda intermitente de baixa pressão com “economia simples”; As caldeiras aquatubulares dominam o campo da produção em larga escala., aplicações contínuas e de alto parâmetro com “alta eficiência e compacidade”. Ao escolher, é necessário pesar de forma abrangente fatores como parâmetros de vapor, orçamento, espaço, capacidades de operação e manutenção, e outros fatores.
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