Partindo da definição clássica apresentada na NR-13, caldeiras são equipamentos destinados à produção e acúmulo de vapor, sob pressão superior à pressão atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia.

Mas você sabia que há algumas curiosidades interessantes sobre esse tipo de equipamento? Neste conteúdo reunimos 5 curiosidades sobre caldeiras que você precisa conhecer. Acompanhe!

1. Como funcionam as caldeiras?

Em termos simples, toda caldeira é caracterizada como um tanque fechado onde um determinado líquido (geralmente água) é aquecido, formando um fluido vaporizado que será posteriormente utilizado em vários processos ou aplicações de aquecimento. O vapor gerado segue, em alta pressão, pelos tubos. 

Assim, cabe à caldeira o trabalho de aquecer a água e gerar o vapor, utilizando para isso dois métodos mais comuns: o tubo de fogo (caldeira flamotubular) e o tubo de água (caldeira aquatubular).

Na caldeira flamotubular os produtos de combustão circulam pelo interior dos tubos, que ficam imersos na água a ser vaporizada. Já no modelo aquatubular a água a ser vaporizada circula pelos tubos, e os produtos de combustão pelo exterior deles.

2. A primeira caldeira desenvolvida por Babcock & Wilcox

Especialistas na área concordam que George Babcock e Steven Wilcox são os “pais das caldeiras”, com o desenvolvimento da primeira caldeira a vapor em 1867 e patenteada no mesmo ano. Essa caldeira usava tubos que estavam dentro de uma estrutura com paredes refratárias para gerar vapor.

Nas primeiras caldeiras era utilizado o carvão mineral como combustível, a qual operava a uma taxa muito baixa de entrada de calor. As paredes sólidas de tijolos refratários eram necessárias porque ajudavam o processo de combustão ao reaproximar o calor gerado da área da fornalha.

Com o passar dos anos, outros projetos de caldeiras a vapor foram desenvolvidos, visando maior eficiência do fluxo de água e vapor pela caldeira. Isso aumentou a capacidade de geração de vapor e consequentemente a eficiência do equipamento.

3. ASME: Você sabe o que é?

Em 1880, diante da rápida expansão da mecanização e da industrialização em todo o mundo, muitas indústrias enfrentaram sérios problemas com inúmeros incidentes e explosões de caldeiras e vasos de pressão, causando a morte e ferimento de milhares de trabalhadores e moradores ao redor das indústrias.

Com isso, percebeu-se a necessidade de ter uma regulamentação para a fabricação de equipamentos pressurizados, dando o pontapé inicial para da ASME, do inglês American Society of Mechanical Engineers. Essa é uma associação sem fins lucrativos de profissionais da engenharia que gerou um projeto de código, construção, inspeção e testes de equipamentos, incluindo as caldeiras e vasos de pressão.

Essa associação foi fundada em 1880 nos EUA por um pequeno número de líderes industriais. Na atualidade essa associação possui cerca de 120.000 membros distribuídos em 140 países, incluindo o Brasil.

A ASME certifica empresas ligadas à indústria de equipamentos pressurizados, atestando que os produtos, serviços e sistemas de qualidade das empresas certificadas atendem aos requisitos do ASME Boiler and Pressure Vessel Code.

4. Legislação de caldeiras: NR-13

Instituída pelo Ministério do Trabalho (Secretaria de Segurança e Saúde), o seguimento da Norma Regulamentadora de número 13 é fundamental. Ela determina regulamentos de saúde e segurança para empresas que trabalham com operação, manutenção e inspeção das caldeiras.

O objetivo da NR-13 é bastante claro. Essa norma estabelece requisitos mínimos para gestão da integridade estrutural de caldeiras a vapor, vasos de pressão e as tubulações de interligação, essencialmente nos aspectos relacionados à instalação, inspeção, operação e manutenção, visando à segurança e à saúde dos trabalhadores.

O interessante é que a NR-13 passa por mudanças recorrentes, principalmente diante da rápida progressão da tecnologia, exigindo que a norma acompanhasse esse progresso. A última alteração ocorreu no ano de 2019, com sete alterações em equipamentos, cumprimento de regras, inspeção e responsabilidades das empresas.

5. Principais componentes das caldeiras

Como já apresentado, caldeiras são equipamentos destinados a produzir e acumular vapor sempre sob alta pressão, mas você sabe quais são os componentes e partes que compõem uma caldeira?

Basicamente, caldeiras tradicionais têm os seguintes componentes:

• Queimador – destinado à queima do combustível;
• Alimentador – utilizado quando há a queima de combustível sólido;
• Fornalha – recipiente onde há a queima do combustível;
• Superaquecedores;
• Ventilador;
• Economizador – dispositivo projetado para aumentar a eficiência da caldeira. É um trocador de calor que recupera a energia que seria desperdiçada nos gases de combustão;
• Pré aquecedor de ar;
• Exaustor;
• Chaminé – dispositivo de saída dos gases, através do qual os gases da combustão escapam para a área externa da caldeira.

Você quer saber mais sobre caldeiras? Então te convidamos a conhecer qual é a importância da manutenção de caldeiras em nosso conteúdo exclusivo.