As caldeiras são tanques ou recipientes que facilitem a transferência eficiente de calor dos gases de combustão para a água ou vapor que circula através de tubos e radiadores. Elas fornecem aquecimento residencial, comercial e industrial e são uma parte fundamental no uso da água como um meio de transferência de calor.

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São construídas de aço inoxidável, alumínio ou ferro fundido e são compostas de um forno com componentes de trocador de calor diferentes e uma bomba ou ventilador. O tratamento adequado da água de alimentação é uma parte importante da operação e manutenção de um sistema de tanque. Quando o vapor é produzido, sólidos dissolvidos concentram-se e formam depósitos no interior. Isso leva à transferência de calor ineficaz e reduz a eficiência.

Os gases dissolvidos, como oxigênio e dióxido de carbono, reagem com os metais do sistema e causam corrosão ao recipiente. A fim de proteger o interior de contaminantes, essas substâncias devem ser controladas ou removidas com limpeza externa e interna. Ambos os projetos são comparáveis em termos de eficiência, mas não são intercambiáveis por considerações de ordem estrutural. Elas dependem do calor radiante e de transferência de energia térmica para guiar o movimento da água ou vapor.

O propósito desse dispositivo é fornecer água quente ou gerar vapor. As caldeiras a vapor produzem vapor para aquecimento de edifícios de grande porte como fábricas e armazéns, em outras aplicações industriais, podem ser usados para a alimentação. As caldeiras de água quente são uma parte importante porque aquecem a água que circula através de uma série de tubos e em radiadores e trocadores de calor. O modelo industrial geralmente usa uma das três fontes de combustível: óleo, gás ou eletricidade. As caldeiras a gás são alimentadas por gás natural e usam uma chama de gás natural para aquecer a água a uma temperatura específica ou para chegar ao seu ponto de ebulição, produzindo vapor. Eles são o tipo mais comum, usada para aplicações de aquecimento. As caldeiras a óleo utilizam o petróleo como combustível para a fornalha em substituição à água, geralmente encontradas em tanques que produzem gases quentes que se movimentam através do sistema de tubulação. As de aquecimento elétrico são eficientes e seguras. Ao contrário de aparelhos que proporcionam aquecimento através do processo de combustão, as caldeiras elétricas eliminam os problemas com emissão de monóxido de carbono.

Existem dois tipos básicos - aquatubulares, na qual os tubos contêm água e vapor, e com tubos retos, que são cercados pela água e vapor e através do qual os produtos de combustão passam. Há variações dentro das categorias gerais. Os modelos de vapor são diferentes dos modelos convencionais, pois não armazenam água quente, porém, o calor é rapidamente dissipado. Eles têm um segundo elemento de aquecimento para acelerar o processo de aquecimento e para manter um fornecimento estável durante o tempo que ela funciona. A de condensação é capaz de recuperar a energia que normalmente seria expelida através da chaminé por causa da condensação do vapor de água que escapa e volta a ser líquida.

Se o recipiente usa calor latente para aumentar sua eficiência acima de 90%, é considerado de alta eficiência. Outra forma de aumentar a eficiência é através de um tanque de alta pressão que mantém uma pressão superior a 15 PSI, sendo que alguns modelos podem atingir pressões de até 1.000 PSI. Os tipos de caldeiras de baixa pressão têm pressão menor que 15 PSI e são utilizados principalmente em edifícios de menores dimensões para aquecimento de um espaço. Um modelo central é o componente de geração de calor de um sistema de aquecimento central que é capaz de aquecer ambientes muito amplos. As caldeiras industriais são utilizadas como parte de um sistema de aquecimento ou individualmente a fim de gerar água quente ou vapor para vários processos industriais e de produção. Eles construídos em grande porte e com materiais resistentes para garantir a segurança, durabilidade e desempenho do equipamento.

Elas têm sido historicamente usadas para produzir vapor. A locomotiva a vapor e os motores a vapor são dois exemplos desta aplicação. Eles foram usados industrialmente e são bastante perigosos quando os operadores não compreendem totalmente as relações entre temperatura e pressão. Preocupados com os cidadãos e os trabalhadores contemplados se livrar de tanques a vapor completamente até que os avanços na segurança e conhecimento foram feitas. Hoje, operam em várias configurações diferentes. Os materiais com que são construídas e os projetos de construção registraram melhorias, garantindo maior segurança e maior desempenho do equipamento. Os acidentes envolvendo esse tipo de dispositivo continuam a ocorrer em muitas indústrias, mas com menos freqüência e com menos lesões ou mortes. Sem contar que estão se tornando cada vez menores, a fim de caber em espaços mais restritos, embora alguns tipos, como aqueles usados industrialmente, devam manter seu tamanho a fim de produzir as quantidades necessárias de vapor e de água.

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