Segons el combustible, les calderes poden ésser de gas, de combustible líquid (generalment olis pesants) o de combustible sòlid (principalment carbó). En les de carbó, el foc és fet en una fogaina, i en les de gas i d’olis pesants la barreja inflamable, amb aire, produïda en un cremador, és conduïda a una cambra de combustió. La flama d’ambdós fogars actua directament sobre la base del recipient que conté el líquid a escalfar; en el recorregut dels gasos vers la xemeneia hom cerca llur contacte amb tubs per on circula el líquid o el seu vapor. En les calderes modernes de combustible líquid o gasós, o de carbó polvoritzat, el fluid a escalfar, bé sigui per circulació natural o bé impulsat per una bomba, passa per un feix de tubs paral·lels i horitzontals envoltats pels fums calents de la combustió ( caldera de tubs de fum ), o circula per un serpentí sobre el qual és projectada la flama del cremador ( caldera de tubs de foc ), o bé per un engraellat de tubs de petit diàmetre escalfats per la radiació directa del fogar ( caldera de tubs d’aigua o multitubular ). Aquest sol ésser aigua a pressió atmosfèrica, aigua pressuritzada, vapor d’aigua o líquids que, sense ultrapassar la pressió atmosfèrica, poden assolir una temperatura de més de 100°C (per exemple, una barreja de difenil, C 6 H 5 —C 6 H 5 , i òxid de difenil, C 6 H 5 —O—C 6 H 5 , que a pressió atmosfèrica és líquid fins a 256°C). Les calderes d’aigua calenta tenen l’aplicació principal en la calefacció domèstica, on l’aigua escalfa els radiadors. En les de vapor d’aigua el líquid és escalfat a més de 100°C i convertit en vapor, a una pressió superior a l’atmosfèrica, el qual és emprat per a escalfar. En les calderes de vapor industrials, sovint anomenades generadors de vapor , els gasos de combustió envolten un serpentí per on circula aigua a pressió elevada, la qual es transforma en vapor saturat, que és menat a un reescalfador, on és escalfat més enllà del punt crític, a fi d’augmentar el treball útil a la turbina o la màquina de pistons. Els gasos, abans no surten per la xemeneia, permeten encara, per mitjà d’un economitzador, d’escalfar el cabal d’aigua que abasta la caldera, amb la qual cosa hom n'obté un rendiment tèrmic més alt. Les de líquids especials d’alta temperatura d’ebullició únicament són emprades per al transport de calor. Les potències de les calderes solen ésser mesurades en kJ/hora o bé en tèrmies. Les calderes més petites són d’unes 2 x 10 4 kJ/hora, i solen ésser d’aigua i emprades per a calefacció domèstica. Les molt grosses són de vapor d’aigua i arriben a 1,3 x 10 9 kJ/hora (per exemple, la central tèrmica de Sant Adrià de Besòs). Són construïdes de materials metàl·lics, de ferro colat les d’aigua calenta a vapor a baixa pressió (menys de 0,1 atm), i la resta, d’acer o d’aram. L’evacuació del fum de la combustió pot ésser per tiratge natural, aprofitant la menor densitat respecte a l’aire ambient dels gasos calents de la combustió, o bé forçant la sortida amb ginys adequats, ja sigui aspirant els gasos de combustió (tiratge forçat), ja sigui mantenint la fogaina amb una petita sobrepressió respecte a l’ambient (combustió pressuritzada). El fluid escalfat a la caldera, després de cedir la calor en els punts d’utilització, hi és retornat i novament escalfat, amb la qual cosa és establert un circuit tancat; en algun cas de calderes de vapor, les aigües condensades no són recuperades, cosa que implica anar alimentant la caldera amb aigua de nova aportació. Originalment les calderes, que eren gairebé sempre de carbó, foren usades per a la propulsió dels vaixells, dels trens i per a la producció d’energia mecànica en les indústries, raó per la qual foren un element essencial de la revolució industrial, en fer possible la rapidesa del transport i la concentració de les indústries a les ciutats, bo i independitzant-les de llur tradicional font d’energia, els salts d’aigua en els rius. Posteriorment la caldera fou un dels elements bàsics en la producció d’electricitat a les centrals tèrmiques, fossin instal·lades en boques de mina de carbó o en llocs de fàcil arribada de combustibles (ports). Paral·lelament han estat utilitzades per a calefacció d’ambients i com a element calefactor en moltes indústries, tals com la tèxtil (tints i aprests), la química, etc.
fototeca.cat
©