As caldeiras a vapor modernas criam energia facilmente utilizada para muitas aplicações de aquecimento, processamento e geração de energia mecânica e elétrica. Eles podem derivar sua energia recebida de muitos tipos de combustíveis: eletricidade, cogeração, luz solar, energia nuclear e calor residual de outros processos. A capacidade de calcular os fluxos de vapor da caldeira a partir de qualquer um dos parâmetros ao redor de uma caldeira, incluindo potência, quilowatts, taxas de fluxo de combustível, fluxo de água de alimentação, fluxo de ar de combustão ou dados de uso de vapor, fornece uma imagem completa do desempenho da caldeira.
Esta caldeira industrial atende a muitos usuários com vapor saturado pressurizado.
Plantas de processo modernas usam vapor para aquecimento e cozimento.Use a potência da caldeira para calcular o fluxo de vapor. A potência da caldeira não está relacionada à potência mecânica. É uma classificação do setor de caldeiras que predica a quantidade de vapor saturado que uma caldeira irá gerar, começando com água a 212 graus Fahrenheit e 0 libra por metro quadrado de polegada (psig - pressão atmosférica) e terminando com vapor a 212 F e 0 psig. Por exemplo, se uma caldeira estiver classificada em 50 cv, produzirá 50 cv x 34,5 libras por hora (lb / h) = 1.725 lb / h de vapor nessas condições.
As modernas usinas de energia possuem caldeiras enormes para alimentar geradores de turbinas.Use a taxa de entrada de calor btu / h (unidades térmicas britânicas / hora) para calcular o fluxo de vapor da caldeira. São necessários 970,28 btu / h para produzir 1 libra de vapor nas condições acima. Se 50 milhões de btu / hr estão sendo aplicados à caldeira, divida pelos 970,28-btu / lb para obter um fluxo de vapor de 51,531-lb / h. Esta é uma caldeira industrial média.
Etapa 3
Calcule o fluxo de vapor da caldeira com um uso conhecido em kilowatt-hora (kWh) em uma caldeira aquecida eletricamente. Se 1-kWh puder produzir 3.517 libras de vapor nas condições acima de zero psig e 212-deg-F, 1.000 kWh produzirão 3.517 lb / h de vapor.
Passo 4
Calcule a taxa de fluxo de vapor de uma caldeira com base na queima de 20 galões / hora de óleo combustível nº 6, assumindo uma eficiência de combustão normal de 85% da caldeira. A taxa de conversão de btu / galão aceita para o óleo combustível nº 6 é de 150.000 btu / gal. Uma caldeira que queima 20 galões por hora produziria (150.000 btu / gal x 20 gal / h) / 970,28 btu / lb x 0,85 (eficiência) para um total de 2.628,1 lb / h de vapor.
Etapa 5
Calcule a massa de ar de combustão necessária para queimar os 20 galões de óleo combustível nº 6 acima. Como a razão estequiométrica ar-combustível é de 14,4 libras de ar por libra de combustível, o queimador da caldeira precisaria 20 galões x 7,95 lb / gal para o óleo combustível número 6, ou 2.289 libras de ar para queimar o óleo. Por sua vez, isso produziria um fluxo total de 2.628,1 lb / h de vapor. Portanto, sabendo a quantidade de fluxo de ar de combustão durante uma hora para uma determinada caldeira, você pode calcular novamente para calcular o fluxo de vapor. Isso significa que uma caldeira produzirá cerca de 2.628,1 lb / h / 2.289 lb / h de ar de combustão consumido, ou cerca de 1,15 libras de vapor por cada libra de ar.
