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Caldeiras para Modelismo
 
Edmar Mammini
 
 
Modelismo copia a realidade, ou pelo menos tenta, no caso das caldeiras tenta. A razão é muito simples, não conseguimos reduzir em escala os fluidos e suas características como: viscosidade, densidade, fluidez, calor especifico, condutividade térmica, tensão superficial, capilaridade e enfim outras propriedades inerente a eles, são propriedades físicas imutáveis.
 
Um cientista de nome "Reynolds" tentou explicar a mecânica dos fluidos com uma certa coerência mas ficou muita coisa confusa e por explicar ainda; por isso, as caldeiras não podem ser miniaturas das reais, os fluidos que por ela transitam são os mesmos das verdadeiras. Uma caldeira em miniatura tenta imitar a real no aspecto externo, mas na tubulação interna vem o problema.Se reduzirmos proporcionalmente as dimensões, os gases e líquidos não fluem pela tubulação, por isso as tubulações são de tamanho exagerado nas miniaturas de caldeiras, se não... a coisa não funciona.
Existem, tanto na realidade como no modelo, dois tipos distintos de caldeiras, a saber: chama tubular ou água tubular . As caldeiras de chama tubular é o fogo ou a chama que passa dentro do tubo, na áqua-tubular é a água que passa dentro dos tubos. Entenda-se, o fogo ou chama ou ainda o calor passa do lado oposto. Em modelismo a vapor usam-se os dois tipos, a preferência vai cair na escolha e ainda na habilidade de se fazer uma ou outra. Ou então o modelo tem que copiar a realidade.
 
Por exemplo, uma locomotiva usa caldeira de fogo-tubular então seu modelo também a terá. Um navio usa uma caldeira aqua-tubular então o modelo será igual; mas nem sempre, as vezes muda. Uma locomotiva por exemplo não dá para mudar, mas em barco é comum a substituição. A razão é simples, as chama- tubulares são mais pesadas que a áqua-tubular, se o barco tiver problema de flutuação aí está a solução. Nas caldeiras de chama tubular encontramos alguns tipos a saber: Tipo locomotiva, Scott, Scotch, Clyde, Center Flue e outras sem classificação.
Nas caldeiras de aqua-tubular temos: Bab Cock-Willcoks, Yarow, Cross Pipe, Thornycroft e outras. Se assemelham entre si mas não são iguais . Os nomes estão sempre em inglês porque foram eles que as desenvolveram , por isso não adianta inventar coisas e nomes em português. Veja as ilustrações e  você terá uma idéia mais clara das principais diferenças entre elas. Mas por que tantos tipos de caldeiras? Sem dúvida as necessidades e as evoluções de uma para outra. As caldeiras tanto reais como as de modelo são avaliadas sob dois principais pontos de vista, 1º relação peso potência, 2º rendimento, 3ºinércia térmica. Relação peso potência é quantidade de vapor que ela gera por hora dividido pelo peso, exemplo real uma caldeira gera 2 Kg de vapor p/ hora e pesa 3Kg.= a 0,66.
 
Rendimento é quanto vapor ela gera com quanto combustivel, por exemplo ,a caldeira gera 2Kg de vapor a 4Kgf/cm2 queimando 200g de gás liqüefeito de petróleo. rendimento nº 10 ,isso não significa nada, é apenas um número. O verdadeiro rendimento é o seguinte 1Kg de GLP, mistura butano /propano tem 11.000 Kilo-calorias ou seja um quilo de gás ao queimar deveria conseguir aquecer em um grau Celcius  1.000 litros de água .
Usando o exemplo da caldeirinha 2Kg de água para ir de 25 a 100 graus necessita de 75x2= 150 calorias; para passar de água quente a vapor mais 539 cal/Kg 2x539= 1.078 150+1.078= 1.228 mais a temperaturapara o vapor ficar a 4 Kgf/cm2 que é mais ou menos 130 ºC portanto mais 30x2 = 60 + 1.228 = 1.288 calorias. Se usamos para fazer isso 200g de gás usamos 2.200 calorias da combustão do gás portanto perdemos o resto, visto que somente 1.288 se transformou em vapor. O rendimento verdadeiro é a porcentagem de aproveitamento ou seja; 1.288x100/2.200= 58%, pouco mais da metade o resto é realmente resto.
 
Inércia térmica é o tempo que se conta entre acender a caldeira e ela estar com a pressão certa para a máquina operar. Nos modelos esse tempo varia entre 5 a 20 minutos. As caldeiras de chama tubular são mais inertes, ou seja, demoram mais a gerar vapor, ao passo que  as de água tubular são em geral bem mais rápidas. As caldeiras de chama tubular quando bem isoladas termicamente tem rendimento maior que as de água tubular. As caldeiras de chama tubular em geral pesam mais que as de água tubular
 
 Os queimadores:  Existem diversos queimadores de combustíveis para caldeiras em modelo , a álcool, a gasolina,  querosene, álcool sólido) que é um polímero de aldeído, carvão, tanto mineral como vegetal e até lenha. Mas são coisas que não se usam mais, era trabalhoso e perigoso. O que se usa atualmente são  queimadores a GLP gás liqüefeito de petróleo -. Acondiciona-se um frascos de aço  cerca de 150 a 250 gramas de GLP e com uma válvula servo comandada  regula-se a chama como se queira.
O queimador em si pode ser do tipo maçarico ( que faz barulho) ou uma placa cerâmica,  ( que não faz barulho)
ou ainda uma chapa cheia de mini-furos ( igual a dos fornos a gás domésticos) todos funcionam. A vantagem da placa cerâmica é que o rendimento aumenta assustadoramente, mais de 40%, isso devido ao seguinte fenômeno, a placa ao ficar ao rubro, emite calor por irradiação infravermelha , e calor é isso aí, e a chama azul da queima do gás ao ar tem muito ultravioleta que se perde como irradiação e não esquenta.
 
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