Importância da temperatura dos gases em caldeiras industriais

A fonte de energia mais utilizada e procurada pelas indústrias de praticamente todos os segmentos é o vapor. Este é gerado por caldeiras industriais de diferentes tamanhos, que devem apresentar algumas variáveis que permitam que a queima do combustível seja a mais eficiente possível.

Neste sentido, umas das variáveis mais importantes, e que influencia diretamente na eficiência térmica da caldeira, é a temperatura dos gases que saem pela chaminé ou pela saída de gases de uma caldeira industrial.

Então, quando analisamos a eficiência térmica de uma caldeira, certamente vamos observar que o valor não chegará a 100%, variando entre 65% a 85%, capacidade afetada justamente pela temperatura dos gases.

Temperatura dos gases e a busca pela eficiência em caldeiras

A eficiência de caldeiras industriais é afetada por fatores diversos, principalmente de origem operacional ou decorrente da ineficiência da manutenção.

No entanto, dentre todos os fatores, a temperatura dos gases que saem das caldeiras (gases de exaustão) é um dos mais importantes, afetando diretamente a eficiência do equipamento. Por isso, verificar a real temperatura dos gases antes de fazer um cálculo final de eficiência é fundamental.

Essa temperatura entra em um cálculo direto com o valor da perda térmica emitida pelas chaminés, ou seja, todo valor de temperatura maior do que a temperatura ambiente (origem do gás utilizado na combustão) irá indicar perdas térmicas.

Nesse caso, o “segredo” para uma boa eficiência térmica de caldeiras industriais é: Quanto menor for essa temperatura, melhor será o desempenho energético, indicando menores perdas térmicas da caldeira.

Cálculo da temperatura dos gases que saem das caldeiras industriais

Para o cálculo dessa temperatura dos gases, que saem pela chaminé ou pela saída de gases da caldeira, usamos a massa de gases, o calor específico dos gases e o diferencial de temperatura (diferença real da temperatura dos gases e a temperatura ambiente).

Assim, a fórmula do calor sensível dos gases que saem da caldeira ficará apresentada da seguinte forma:

Q = m . c . ΔT

Onde:

• “Q” = quantidade de calor sensível (cal ou J);
• “m” = a massa do corpo (g ou Kg),
• “c” = calor específico de uma substância (cal/g°C ou J/Kg.°C); e
• “ΔT” = variação de temperatura (°C ou K).

Mesmo sendo uma fórmula eficiente, há uma informação importante que precisa ser citada. Na prática não é possível conseguirmos temperaturas dos gases que saem pela chaminé iguais a temperatura ambiente.

Dessa forma, precisamos entender que sempre irão existir perdas térmicas associadas à temperatura dos gases. Assim, o segredo para qualquer indústria que vise alcançar a máxima eficiência de suas caldeiras industriais é minimizar essas perdas.

Qual deve ser o limite da temperatura dos gases?

Um dos pontos mais importantes, que influencia na busca da eficiência térmica em caldeiras industriais, é conseguir identificar qual o limite de temperatura dos gases que saem da caldeira. Para isso, vale fazer uma análise econômica da variável temperatura.

Além disso, a temperatura dos gases não pode ser menor que a temperatura de condensação (temperatura do ponto de orvalho), ou seja, os gases de combustão possuem muita umidade (vapor d’agua) carregada.

Neste caso, se a temperatura dos gases for muito baixa nas caldeiras industriais, a consequência pode ser a condensação destes gases. Esse processo tende a formar um líquido ácido, típico de caldeiras.

Um exemplo é o que ocorre em caldeiras de biomassa, conhecido como alcatrão, que é a condensação de ácido pirolenhoso e ácido carbônico, considerados materiais corrosivos, que tendem a danificar diferentes partes da caldeira, como dutos, chaminés e exaustor, diminuindo a vida útil destas peças e aumentando os custos com manutenção.

Diante disso, a temperatura dos gases que saem pela chaminé deve ser a menor possível, desde que seja maior que a temperatura de condensação destes gases.

Calculadora COONTROL: faça uma análise de eficiência da sua caldeira

Como verificamos, a temperatura dos gases é, sem dúvidas, um dos pontos chave para a máxima eficiência térmica de caldeiras industriais. Por isso, esse fator tem suma importância dentro de processos industriais e precisa ser considerado.

Mas, se você tem dúvidas em como calcular o limite da temperatura e qual é a eficiência da sua caldeira, no quesito temperatura, vale utilizar a calculadora da COONTROL. Essa ferramenta é simples e prática, apresentando todos os resultados de forma objetiva.

Você pode também contatar os técnicos da COONTROL caso tenha dúvidas. Eles estarão sempre disponíveis para ajudá-lo!

Quer saber mais? Veja algumas dicas que o ajudarão a melhorar a performance da sua caldeira.