O que é um aquecedor de água de alimentação?
Um aquecedor de água de alimentação é um componente das instalações de turbinas a vapor e locomotivas a vapor usadas para pré-aquecer a água no sistema de caldeira principal. Esses componentes ajudam a melhorar a eficiência térmica geral da caldeira e também protegem contra danos causados por choque térmico. Existem dois tipos de aquecedor de água de alimentação, abertos e fechados, que usam vapor de exaustão dos cilindros da turbina ou da locomotiva para aquecer a água. Os aquecedores de água de alimentação aberta misturam esse vapor diretamente com a água de alimentação, que serve não apenas para aquecer a água, mas também remove parte do oxigênio que causa corrosão. Aquecedores fechados são estruturados como as caldeiras principais, com a água circulando através de uma série de tubos fechados em uma carcaça cheia de vapor.
Locomotivas e turbinas extraem o vapor que fornece sua força motriz de caldeiras grandes e complexas. Essas caldeiras aquecem a água em um denso conjunto de tubos, fazendo com que ela evapore rapidamente e forme vapor de alta pressão. A água usada para reabastecer o suprimento esgotado da caldeira é bombeada de tanques retidos ou de uma locomotiva a uma temperatura próxima ou à temperatura ambiente. A introdução dessa água mais fria na caldeira muito mais quente pode ter vários efeitos negativos. A primeira é uma queda óbvia na temperatura da água da caldeira que afeta negativamente sua eficiência geral e a segunda é um dano potencial à estrutura interna da caldeira por choque térmico.
Para evitar esses problemas, um aquecedor de água de alimentação é usado para elevar a temperatura da água a um nível aceitável antes de sua introdução na caldeira. O vapor de exaustão da turbina ou dos cilindros da locomotiva é normalmente usado para aquecer a água, o que aumenta ainda mais a eficiência do sistema. Existem dois tipos básicos de aquecedor de água de alimentação, ou seja, aqueles que apresentam sistemas de exposição a vapor abertos ou fechados.
Um aquecedor de água de alimentação aberto utiliza um sistema de exposição direta para aquecer a água de alimentação. Neste sistema, a água é exposta ao contato físico direto com o vapor de aquecimento. A água é pulverizada ou deixada em cascata pelas bandejas horizontais em um vaso fechado. O vapor é introduzido no fundo do vaso e aquece a água à medida que sobe. Este sistema tem o benefício adicional de remover uma quantidade significativa de oxigênio causador de corrosão da água antes de ser bombeado para a caldeira primária.
Os aquecedores de água de alimentação fechados são construídos de maneira semelhante à caldeira primária, com um conjunto de tubos firmemente compactados, posicionados dentro de uma carcaça selada. A água de alimentação é bombeada através dos tubos e o vapor circula através da concha, aquecendo indiretamente a água. A água formada pelo vapor de condensação dentro da concha é então canalizada de volta ao tanque de abastecimento de água de alimentação para reutilização.