Eu prefiro um carro a vapor...veja por que!!

[Fendel]

como inspetor de caldeiras, agora descredenciado, quero deixar uma dica importante, que embora "todo mundo" sabe ou sabia, não custa repetir:
- deve-se fazer um teste com água com pressão 50% acima da nominal, em todos os componentes e reservatórios que utilizem gases e vapores, e este teste deve ser repetido anualmente.
isso porque água é um produto incompressível, e se a caldeira rachar só com agua dentro, ela não explode, apenas dá uma "mijada" despressuriza e pronto...
é importante fazer esse teste sem ar dentro, ou seja, tem que retirar todo o ar com a própria água, antes de pressurizar.
se o equipamento não tem saída de ar em cima, pode-se utilizar um tubo pescador invertido para tal fim...

[Josenir]

já temos problemas e inimigos suficientes... nas instituições... na mídia... nas hierarquias, etc, e realmente não devemos ficar gladiando aqui, embora um pouco de pimenta favoreça os cérebros.
...

muito bem, fendel, agora eu tiro o meu chapéu para esta sua atitude !

sabe o que significa olhar para trás e reconhecer que em um determinado momento da vida entramos em atrito com as pessoas por causa de excesso de empolgação na defesa de nossas idéias, e que as idéias nem eram tão boas assim, mas que perdemos oportunidade de aproveitar melhor dessas amizades, por teimosia ? e mais ainda, reconhecer que estávamos errados ? isso significa maturidade.
pois isso já me ocorreu várias vezes na vida. hoje com 37 anos, às vezes falo como um velho de 80, pois já aprendi com meus erros, da pior forma possível.

[Josenir]

muito bem, filosofias à parte, voltemos ao que interessa de fato ao nosso estudo...

fendel,

me decidi por montar a "caldeira 1.0" na versão simplificada porque, embora tenha muitas desvantagens, é a que vou conseguir montar mais rápido para testar o meu motor a vapor.
gostaria de lhe pedir que analise o desenho. faça de conta que o projeto é seu e nos dê um parecer técnico. mas seja otimista, por favor.

vou usar dois evaporadores de aparelho de ar condicionado de 7500 btu´s como elementos de aquecimento. como você vê pelo desenho, o elemento que recebe o calor mais diretamente, também recebe a água do fundo do reservatório e devolve o vapor na parte de cima, acima do nível da água. o nível da água, a princípio vai ser de 15 cm da altura do reservatório, o que dá mais ou menos 10 litros de água. a capacidade total do reservatório é de 52 litros. este condensador devolve o vapor ao reservatório a 30cm do fundo. o vapor é recolhido por outro tubo a 40cm do fundo e passa agora pelo segundo evaporador, que está submetido ao calor da fornalha, um pouco mais acima do primeiro, aquecendo mais ainda o vapor.
a tubulação é de cobre de 3/8 e está muito bem soldada com solda amarela oxi-acetilênica. o reservatório possui parede grossa, e como apresenta apenas uma solda, no meio, indica que resiste a pressão muito alta, e embora tenha sido pego de sucata, apresenta bom estado de conservação. o tambor de 200l que servirá de fornalha foi revestido com uma tela e com uma camada 6cm de barro de fazer tijolo. mandei fazer o serviço em uma fábrica de tijolos.
o meu compressor de ar possui uma saída com pressão regulável para uso com pistola de pintura. usando a saída com pressão de 20 libras, o motor a vapor atinge +- 350 rpm e faz acender uma lâmpada de 12v x 21w com ótimo brilho e mantém a tensão de saída em mais de 12v. é claro que se eu ligar duas lâmpadas dessas, a rotação cai e a tensão fica em 11v. logo 20 libras é pouco para funcionar o motor. estou pensando em usar a caldeira com 60 libras. pois com esta pressão o gerador acende muito bem uma lâmpada de farol de carro. o que você acha ? qual seria a pressão máxima recomendada para uma caldeira com estas características ?

ps: os evaporadores de ar condicionado, é sabido que suportam mais de 400 libras de pressão, pois esta é a pressão mínima do compressor. já fiz testes com o evaporador alimentado com água em cima do queimador a gás de um fogão, e tanto o alumínio das aletas resiste bem ao fogo direto, como o evaporador expulsa o vapor e suga mais água do reservatório, logo a água circula naturalmente por convexão.

[Fendel]

se a caldeira fosse minha:
- não colocaria um tanque para acumular vapor...
- alimentaria as duas serpentinas em paralelo com uma bomba de água... e a saída passaria por um tê com válvula de segurança e para a válvula que manda o vapor pro motor...
- se a caldeira é a lenha, faria um controle de pressão de vapor, atuando no damper motorizado de entrada de ar, ou seja, quando cai a pressão, abre o ar e o fogo aumenta... e quando a pressão aumenta... fecha o damper de entrada de ar e abafa o fogo...
- de qualquer forma tem que testar as partes com água e pressão 50% ou mais em relação à pressão regulada na válvula de segurança... (o teste de pressão com água fria é feito sem a válvula de segurança).

[Fendel]

e vão mais umas dicas prá versão 5.8 prá elevar o rendimento do motor a vapor...
- além de injetar pouca quantidade de vapor no ponto morto superior, para que a pressão no ponto morto inferior seja bem pequena, é interessante fazer a condensação do vapor que sai da máquina, resfriando este vapor e bombeando a água condensada de tal forma que se forma um vácuo durante todo o percurso de volta do pistão do pmi ao pms...
- esse vácuo, que é uma propriedade do vapor (condensação), pode aumentar em 30% a potência de máquinas de baixa pressão...
- se o motor é de 6 pistões iguais, pode-se fazer uma máquina de 3 estágios... sendo o primeiro estágio de 1 pistão, o segundo de 2 e o terceiro de 3...
- isso não são novidades... são recusrsos utilizados nos velhos motores a vapor... como se pode perceber nas animações postadas anteriormente, naquele motor de 3 estágios com 3 pistões de tamanhos diferentes...

[Josenir]

e vão mais umas dicas prá versão 5.8 prá elevar o rendimento do motor a vapor...
- além de injetar pouca quantidade de vapor no ponto morto superior, para que a pressão no ponto morto inferior seja bem pequena, é interessante fazer a condensação do vapor que sai da máquina, resfriando este vapor e bombeando a água condensada de tal forma que se forma um vácuo durante todo o percurso de volta do pistão do pmi ao pms...

este ajuste se faz na regulagem de válvulas. quando iniciei os primeiros testes com o meu motor, observei que ele jogava uma quantidade muito grande de ar fora para funcionar e produzia pouca força e velocidade. experimentei vários ajustes diferentes nas válvulas e concluí que a melhor regulagem é como os mecânicos dizem que as vávulas estão "batendo", ou seja ficando uma folga bem grande entre os tuchos e as válvulas, de modo que se consegue mexer os balancins com a mão e ver que existe muita folga. no caso do meu motor de 2,5 cv, a abertura de válvula total era de 3,6mm. com a regulagem que fiz, elas só abrem 2,1mm, ficando 1,5mm de folga. para o motor a gasolina ia ficar falhando, mas para o ar e o vapor está ideal, pois as válvulas abrem menos e atrasadas e fecham antes do final do curso do pistão.
o resultado é que alimentando o motor com ar, ele gasta bem pouco ar e faz um barulho seco, como se estivesse havendo explosão dentro do cilindro, como no motor a combustão. é muito interessante observar isso !

[Josenir]

fendel,
na próxima caldeira que eu fizer, eu mesmo já tinha pensado nesta idéia de não usar reservatório para o vapor. neste caso sobraria espaço na fornalha para mais de dois evaporadores, e aí eu ponho quantos couberem no espaço. essa idéia é realmente válida e torna a caldeira mais segura, com certeza.
mas não se esqueça de me indicar qual a pressão que acharia ideal para o caso desta que já está em construção.
agradeço.

[Fendel]

entenda... não posso te dar um chute irresponsável destes...
teste com 5 bar com água fria e utilize 3 bar... sei lá...
ou se aguentar 10 bar com água fria... regule a válvula para 5 bar...
etc...
neste caso utilize pelo menos um fator de segurança adicional de 100%... melhor 200%...

[Josenir]

ótimo, isso já me serve, pois eu não tinha nenhum parâmetro. muito obrigado. assim que tiver algo novo lhe informo.

[Fendel]

que bom que vc não replicou "isso eu já sabia"...

outra coisa que todos sabem, mas não sabem...
p = f/s ou seja, pressão é igual a força dividido pela área.
então se numa construção qualquer eu tenho uma pressão definida, isso resulta que quanto maior a área, para a mesma pressão, maior é a força.
portanto numa caldeira de pmta = 10 kgf/cm2 (pressão máxima de trabalho admitida) um tubo de 50 mm tem parede de apenas 3 mm de espessura, enquanto o corpo da caldeira (tubulão de 2 m de diâmetro) tem 13 mm de espessura...

[Josenir]

temos que reconhecer que as intervenções do fendel têm ganhado muito em qualidade. impropérios à parte, é claro. e têm contribuído muito para o projeto do grupo. valeu mesmo.

[Luciano Kaefer]

o fendel é um gênio naquilo que faz. e possui às vezes um humor que nem todos compreendem, e que faz parte de sua genialidade, por isso o convidei para aqui participar. sabia do grande incremento de qualidade que teríamos no debate.
sabia também que teria que ligar com um homem que não tem papas na língua, mas isso não é problema quando sabemos que por trás da obcessão ambiental, existe um ser humano digno, aberto ao debate e à partilha do conhecimento e o respeito mutuo.

[Josenir]

mas alguém saberia dizer por onde anda o luciano ?

luciano,

ouví falar que você anda muito ocupado com o plantio do arroz. e por falar em arroz... você já viu um documento da universidade federal do rio grande do sul que trata do uso da casca de arroz para gerar energia com motor a vapor, o uso do calor residual para a parboilização do arroz e a queima da casca para o processo de secagem do arroz ?

pois a minha idéia é exatamente a queima da casca do arroz para alimentar a minha caldeira, e já tenho até um projeto de um queimador automatizado para a casca. com este engenho a caldeira vai ficar muito mais automatizada e necessitar menos de um operador para abastecer. eu não trabalho com a produção do arroz, mas tenho pela vizinhança alguns grandes produtores de arroz que pagam para descartar este material.

[Luciano Kaefer]

ando na volta, nvolvido com a lavoura, mas sempre que posso passo por aqui para atualizar as informações e botar a cabeça à pensar em engenhocas.


o documento que falas, não li, mas sei da viabilidade do uso da casca como combustível.

aqui no rs, viajando para a região de fronteira com o uruguai e argentina, vê-se nas margens das rodovias imensas montanhas de casca de arroz. material que fica alí, até apodrecer, visto não existir mercado atualmente para tamanha quantidade.

a casca de arroz pode ser prensada virando um bricket. possui poder calorífico inferior à lenha, mas é um produto que pode alimentar caldeiras tranquilamente.

[Josenir]

fendel,

sem querer abusar da sua boa vontade...

para pressurizar a caldeira, depois de enxer completamente com água, eu poderia em seguida injetar ar comprimido para o teste de pressão ? ou assim não serve ?
pensei em usar o compressor porque tenho a medida de pressão e posso facilmente regular o valor de saída.

[Fendel]

pode até ser que minhas intervenções crescem em qualidade, afinal procuro evoluir...
pode ser também que vc acabou reconhecendo que teu jeito de "isso eu já sabia" não é nada construtivo, e irritante, o que penso ser o caso em questão.
perguntando com educação, não há ser racional que não se disponha a explicar o que sabe, ou pensa que sabe...

pressurizar com ar comprimido, perde um tanto da função da água, embora seja menos perigoso do que utilizar só ar.

eu adaptei uma união normal na pistola de minha máquina de lavar hobby de alta pressão, que vai até 150 bar... mas este teste, com esta bomba tem de ser feito com muito cuidado, pois 150 bar é 10 vezes mais pressão do que 15 bar... ou seja, com esta bombinha caseira, qualquer descuido pode estragar qualquer caldeira.
fico com a mão no gatilho até atingir a pressão desejada...
é uma maneira bem prática, segura e simples de fazer estes testes

[Josenir]

segundo mandamento da lei do inventor:
2) para cada experimento que você vai fazer, já deve antes ter em mente pelo menos mais uma opção para o caso de o experimento não dar certo.

apenas para descontrair, lá vai uma daquelas do tipo "eu já sabia..."

pois então, eu já imaginava que injetar ar na caldeira iria criar uma pressão com certo volume de ar que poderia ser perigoso, mas como eu sou como são thomé, fiz hoje o experimento com uma garrafa de ar de caminhão com metade de água e injetei ar até 120 libras. em seguida fui desenroscando o bujão bem devagar e com cautela, imaginando que iria haver uma expansão brusca. pois foi exatamente isso que aconteceu ! o bujão foi lançado a uns 6 metros de distância com um jato de água que molhou metade da minha oficina. mas é claro que isso já era esperado e não causou nenhum prejuízo.
em seguida refiz o mesmo experimento com a garrafa completamente cheia e o tubo de alimentação de um metro também cheio de água. resultado: depois que o compressor injetou as mesmas 120 libras, fechei a torneira de ar que vai para o reservatório com água e abrí o bujão, e realmente houve uma despressurização sem o menor perigo.

mas a melhor de todas eu aposto que o fendel não sabia.
comprei ontem a bomba de combustível do gol geração iii para começar os primeiros testes com injeção de água a alta pressão na serpentina da caldeira e aproveitei para fazer o teste de pressurização também com ela, já que ela bombeia água muito bem.
você não vai acreditar ! a bomba é especificada pelo fabricante, como a maioria das outras bombas deste tipo para 3 bar. então enxí o reservatório com água normalmente e fechei. liguei a dita bomba para ver qual a pressão máxima ela injetaria no reservatório. ela passou de 3 bar numa fração de segundo. aos 5 bar acionou uma válvula de segurança que já existe na parte de cima dela e deixou vazar um pouco de água por este orifício e atingiu 8.4 bar em menos de 2 segundos e menteve esta pressão pelo tempo em que se manteve ligada, vazando o excesso pela sua própria válvula de segurança. depois de desligada, como ela possui uma válvula que impede o retorno, a pressão se manteve em 8.4 bar, só caindo quando abrí o bujão do reservatório. 8.4 bar são +- 120 libras, isso é muita coisa.

isso significa que bombeando água ela tinge 8,4 bar sem nenhum prejuízo ao seu funcionamento, devido à sua válvula de segurança. e com esta válvula anti-retorno ela fica ideal para o uso que queremos fazer dela. e tem mais, é original bosch e custa mais barato do que qualquer outra. não é algo ótimo para se saber ? !!!

[Fendel]

isso eu já sabia. aliás estou cansado de saber, calejado até os músculos interiores...
já comprei mais de 200 bombinhas destas, recondicionadas, que acompanham meu kit prá ov... duas para cada kit...
e prá diminuir essa pressão da bombinha... forneço junto uma lâmpada de 50w prá ligar em série, conforme esquema:
http://www.fendel.com.br/kit.html
infelizmente o coletor dessas bombinhas é de cobre... e este em contato com ov funciona como catalizador, provocando a polimerização do ov sobre o coletor, e logo a bombinha no ov começa a falhar... pois forma uma camada isolante entre o coletor e as escovas...
seguramente com água, essas bombinhas funcionam melhor...

[Josenir]

que ótimo saber que tem alguém por aqui que sabe tudo !
olha, eu não sei de tudo, não. mas sou muito estudioso e acho que já sei mais da metade ! eh eh eh...

[Fendel]

tá vendo... aprendeu?

pois eu não sei nem 0,00001%... papo sério.