Caldeira flamotubular ou aquatubular são duas opções utilizadas na geração de vapor industrial, com diferenças na circulação da água e dos gases de combustão.
Na flamotubular, os gases da combustão passam por dentro dos tubos e a água fica em volta. Já na aquatubular, a água circula por dentro dos tubos e os gases passam por fora.
Essa característica influencia a capacidade de produção de vapor, a pressão de trabalho e a complexidade da instalação.
Enquanto os modelos flamotubulares costumam atender demandas pequenas e médias, as caldeiras aquatubulares são mais indicadas para processos que exigem grandes volumes de vapor e pressões elevadas.
A escolha entre esses equipamentos, entretanto, não depende necessariamente do combustível, pois ambos podem utilizar óleo, gás ou biomassa.
Por isso, a comparação de preços deve considerar a demanda de vapor, a pressão necessária e os serviços incluídos na montagem.
Sem essas informações, os fornecedores podem apresentar soluções distintas para uma mesma aplicação.
Para compreender como esses modelos se diferenciam de outras tecnologias de geração de calor, consulte o guia sobre tipos de caldeira industrial.
Caldeira flamotubular: simples, compacta e para consumo moderado
Na flamotubular, também chamada de fogotubular, a chama e os gases quentes percorrem tubos mergulhados no corpo de água, um cilindro fechado nas extremidades por placas chamadas espelhos.
A aula de caldeiras da Universidade Federal do Paraná (UFPR) divide o modelo em vertical, com os tubos na vertical e a fornalha logo abaixo, e horizontal.
O grupo horizontal vai das antigas Cornuália e Lancaster até as unidades compactas atuais. Entre elas está a escocesa, que a mesma aula chama de “o modelo de caldeira industrial mais difundido no mundo”, destinada à queima de óleo ou gás.
A UFPR resume as características da flamotubular em quatro pontos: construção simples, indicação para pequenas instalações, maior espaço ocupado e baixo rendimento térmico.
A Forcë Caldeiras, fabricante de Ribeirão Preto (SP) que produz os dois tipos, acrescenta a facilidade de limpeza e manutenção e a adaptação a diferentes combustíveis.
Como limites, aponta a pressão de trabalho mais baixa e a menor produção de vapor em comparação com a aquatubular.
Por isso a flamotubular aparece em hospitais, frigoríficos, madeireiras e galvanoplastias, segundo o fabricante, e em fábricas de alimentos e bebidas com consumo moderado de vapor.
Para o comprador, a vantagem prática é o equipamento compacto, que em geral chega à fábrica com o corpo da caldeira já montado e exige menos obra no local.
Caldeira aquatubular: mais vapor e mais pressão
A caldeira aquatubular possui uma configuração na qual a água circula por conjuntos de tubos conectados a reservatórios cilíndricos conhecidos como tubulões.
O tubulão superior realiza a separação entre água e vapor antes do envio ao processo produtivo. Já o inferior, conforme o material da UFPR, recebe os resíduos provenientes das reações entre os produtos químicos utilizados no tratamento e a água, que posteriormente são removidos.
Outra característica desse sistema é a presença de paredes d’água, formadas por tubos que revestem a fornalha e contribuem para o resfriamento da câmara de combustão.
Segundo a UFPR, o arranjo garante maior rendimento, maior produção de vapor e maior superfície de aquecimento.
A aquatubular aceita ainda superaquecedor, que eleva a temperatura do vapor sem aumentar a pressão, e economizador, que pré-aquece a água de alimentação com o calor dos gases.
A Forcë Caldeiras cita como aplicações as usinas termelétricas e as indústrias química, petroquímica, de papel e celulose e alimentícia.
Os limites ficam no custo e na operação. O mesmo fabricante aponta construção mais complexa, investimento inicial mais alto e necessidade de tratamento rigoroso da água.
Para o comprador, isso significa cotar a caldeira junto com o tratamento de água, o sistema de alimentação e a montagem em campo, com prazo e escopo descritos na proposta.
Qual a melhor opção: caldeira flamotubular ou aquatubular?
A melhor opção é a que atende à quantidade de vapor e à pressão do processo com o menor custo de operação ao longo da vida da caldeira.
Consumo moderado e pressão baixa ou média apontam para a flamotubular; consumo alto, contínuo ou com pressão elevada aponta para a aquatubular.
A tabela abaixo reúne os critérios que mudam a decisão, com base na aula da UFPR e nas informações do fabricante:
| Critério | Flamotubular | Aquatubular |
|---|---|---|
| Onde ficam a água e os gases | Gases dentro dos tubos, água por fora | Água dentro dos tubos, gases por fora |
| Produção de vapor | Menor | Maior |
| Pressão de trabalho | Mais baixa | Mais alta |
| Rendimento térmico | Menor | Maior, com superaquecedor e economizador quando previstos |
| Construção e montagem | Simples, em geral compacta | Mais complexa, com montagem em campo |
| Tratamento de água | Necessário | Rigoroso |
| Investimento inicial | Menor | Maior |
A pressão também muda a regra de segurança, qualquer que seja o tipo. Pela NR-13, a caldeira com pressão de operação igual ou superior a 1.960 kPa (19,98 kgf/cm²) é da categoria A e precisa de painel de instrumentos em sala de controle.
O operador dela cumpre 80 horas de prática supervisionada, contra 60 horas na categoria B. Esses custos entram na conta de quem avalia uma caldeira de alta pressão. O detalhe de cada exigência está no guia da NR-13 para caldeiras.
O que comparar no orçamento de cada tipo
Para que as propostas de fabricantes diferentes fiquem comparáveis, peça que todas partam dos mesmos dados: a quantidade de vapor em kg/h, a pressão e a temperatura de trabalho, o combustível e o regime de operação.
Em seguida, confira se cada proposta informa o código de construção e a pressão máxima de trabalho admissível (PMTA), o maior valor de pressão que a caldeira suporta continuamente.
A NR-13 exige os dois dados na placa de identificação e no prontuário, e eles valem para qualquer proposta de caldeira industrial.
Na flamotubular, verifique o que vem montado na base, como queimador, bombas e painel, e o que fica por conta do comprador.
Na aquatubular, confira se a proposta inclui a montagem em campo, o sistema de tratamento de água e a alvenaria ou o isolamento da fornalha.
Nos dois casos, pergunte quem faz a inspeção de segurança inicial, que a NR-13 exige antes da partida, no local definitivo, com exame interno, externo e teste de pressão.
Quem compra para a indústria de alimentos pode cruzar esses pontos com os critérios de modernização descritos em caldeiras e vapor na indústria alimentícia, que trata de diagnóstico da planta, retorno de condensado e dimensionamento.
Próximo passo: cotar com a mesma especificação
Com a quantidade de vapor, a pressão e o combustível definidos, compare fornecedores de caldeira industrial no Soluções Industriais e envie o mesmo pedido a vários fabricantes de uma vez.
Na plataforma também há fornecedores de caldeira a vapor e de gerador de vapor, entre eles a Forcë Caldeiras, que fabrica caldeiras flamotubulares e aquatubulares.
