Princípios de Funcionamento da Caldeira

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UNIVERSIDADE CEUMA- CAMPUS IMPERATRIZ

ENGENHARIA CIVIL E DE PRODUÇÃO

3ª PERIODO NOTURNO

HUGO JORGE, ITALO MARCELO, KAINE LIRINES, JOÃO DA SILVA E SAFIRAH SOUSA NUNES.

RELATÓRIO DE FISÍCA II

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DA CALDEIRA

IMPERATRIZ – MA

2019

HUGO JORGE, ITALO MARCELO, KAINE LIRINES, JOÃO DA SILVA E SAFIRAH SOUSA NUNES

RELATÓRIO DE FÍSICA II

Relatório da disciplina de Física II em aula prática de laboratório, orientada pelo professor Domênico  da Universidade CEUMA, como requisito de obtenção de nota para a conclusão do 1° semestre.

IMPERATRIZ - MA

2019

1. INTRODUÇÃO 

 

No dia 04 de Junho de 2019, ocorreu à aula de laboratório, ministrada pelo mestre Domênico Andreatta, com o intuito de demonstrar de forma prática o Principio de Funcionamento de uma Caldeira. Segundo a ABNT (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2014) 13.4.1.1 “Caldeiras a vapor são equipamentos destinados a produzir e acumular vapor sob pressão superior à atmosférica, utilizando qualquer fonte de energia, projetados conforme códigos pertinentes, excetuando-se refervedores e similares”. 

Na aula o objetivo da caldeira, com auxilio de todos os outros equipamentos, eram o de transformar a energia combustível (Gás do Botijão) em energia elétrica por meio de uma caldeira (Panela de pressão) com água dentro que após ser fervida à água no estado líquido se transformaria em vapor, devido às propriedades da água quando são exposta a elevadas temperaturas, que em seguinte o vapor também por sua propriedades se expandiria gerando pressão, sendo necessário abrir a válvula, que abrindo a válvula gerou a energia cinética que de acordo com HALLIDAY D.; RESNICK R.; WALKER, J., (2016) “A energia cinética  é a energia associada ao estado de movimento de um objeto. Quanto mais depressa o objeto se move, maior é a energia cinética. Quando um objeto está em repouso, a energia cinética é nula.”, a energia cinética “se choca” na turbina que toca no gerador que está no centro da turbina se movimentando que consequentemente gera energia elétrica. Mediante a isso, o relatório em questão explicará, de maneira clara os passos executados na aula em questão.

1. OBJETIVO

1. Entender como funciona uma Caldeira;
2. Analisar, na prática, os princípios da termodinâmica;

1. MATERIAIS

01 Bujão de gás (responsável por fazer a combustão)

1L Água (líquido utilizado no experimento para geração de energia)

01 Extintor de Incêndio (responsável para manter a segurança em caso de incêndio)

01 Válvula de Pressão (responsável para manter a segurança em casos de alteração de pressão durante o processo)

01 Válvula de Pressão (responsável para manter a segurança em casos de alteração de pressão durante o processo)

01 Manômetr 

01 Válvula de

01 Tubo (local de fluxo do vapor/água)

01 Cooler

1. METODOLOGIA UTILIZADA

1. Utilização do combustível para aquecer a água contida na panela de pressão;
2. Etapas da tubulação;
3. Sistema de Segurança;
4. Explicação geral do ciclo

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

1. Utilização do combustível para aquecer a água contida na panela de pressão.

A situação em questão, orientada pelo professor, exigiu a utilização do combustível para gerar calor e aquecer a água contida dentro da panela de pressão até que a mesma se transformasse em vapor, visto que com a queima da combustão a água seria aquecida e transformada em vapor, proporcionando um efeito de evaporação, no entanto é importante dizer que vapor o não é perdido, mas passado por um tubo que está inserido na panela de pressão até o cooler, local que se encontra a abertura do tubo. Vale enfatizar, ainda, que o nível de água pode ser extremante sensível as circunstâncias alteradas, como o aumento da demanda de vapor, no entanto o objetivo da caldeira é garantir que  o nível da água fique entre mínimo e máximo, pois se o nível ficar baixo a panela de pressão, material utilizado como espécie de caldeia, sofreria um superaquecimento, podendo levar a explosão da panela de pressão, e se estiver muito alta a água poderia transformar em vapor de baixa qualidade.

1. Etapas da tubulação

A etapa em questão consiste na passagem do vapor de água pelo tubo. O vapor passa pelo manômetro, um equipamento que monitora a intensidade da pressão da água vindo da panela de pressão, logo em seguida quando gera pressão, a válvula, outra etapa inserida no tubo, é aberta por alguém que aplica uma força e faz com que haja deslocamento do ar, ou seja, realização de trabalho, e a água que estar no estado de vapor começa a sair com uma velocidade muito alta em forma de energia cinética e  por consequência gira o cooler, material com hélices, que gera energia mecânica e pela rotação das palhetas promove energia elétrica.

1. Sistema de segurança inserida no processo

Mediante o processo de transformação de água, para energia é cabível destacar o sistema de segurança, visto que sem eles os riscos de acidentes são de fácil ocorrência. Durante a explicação do método de funcionamento da caldeira, o orientador Domênico citou os seguintes itens: Válvula de segurança que é um dispositivo automático de alívio de pressão, a qual proporciona o equilíbrio da pressão e por consequência auxilia na segurança, ela é calibrada com uma determinada pressão e quando a pressão se eleva mais do que deveria, ou seja, mais do que a pressão que foi calibrada, ela se abre e realiza o alívio dessa pressão. O segundo item citado foi a Válvula de pressão que  é responsável por evitar a flutuação da pressão no sistema, controlando a pressão á medida que é percorrida, ela deve garantir que a saída de pressão de ar permaneça constante, que não ultrapasse os requisitos mínimos e máximos do sistema. Em geral, quando a panela de pressão atinge uma determinada pressão pode ocorrer explosões, no entanto a válvula será acionada (subindo) impedindo que a panela exploda. E  o outro item citado foi

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