Informe de Caldero

Universidad Tecnológica Equinoccial Sede Santo Domingo de los Tsáchilas “Termodinámica”

Ing. Electromecánica

INFORME DE CALDERO PIROTUBULAR

Introducción. La primera mención de la idea de utilizar vapor para obtener energía aparece en La neumática, del inventor y matemático griego Herón de Alejandría, en el siglo I. Allí describió su eolípila, una turbina de vapor que consistía en una caldera conectada mediante dos tubos a los polos de una esfera hueca que podía girar libremente. La esfera estaba equipada con dos boquillas biseladas por donde salía vapor que producía la rotación de la esfera. 

De manera elemental una caldera se puede definir como un recipiente cerrado en el cual el agua se evapora en forma continua por la aplicación de calor por medio de gases.

Caldera Cuando se selecciona una caldera se deben considerar los siguientes parámetros:

        

Cantidad de vapor requerida. Presión, temperatura, calidad del vapor requerido. Futuros requerimientos. Localización de la unidad. Características de la carga. Tipos de combustibles disponibles. Diseño de quemadores. Calidad del agua de alimentación. Variaciones previstas de la carga.

Tipos de caldera

Caldera Acuotubular: Es una caja cuyas paredes son tubos a través de los cuales fluye el agua, el combustible es usualmente quemado en el hogar y el calor producido por esta combustión es transferido al agua que circula por los tubos convirtiéndose esta en vapor.

Caldera Pirotubular: Es un cilindro lleno de agua con tubos a través de la misma, en el cual el combustible es quemado en uno de los extremos del cilindro y los gases Informe

Página 1



calientes productos de la combustión pasan a través de los tubos hasta el otro extremo. Partes de la caldera

1.- tambor de vapor: Es el lugar donde el agua y el vapor se separan. 2.- caja de secado: Es un compartimiento interno para colectar el vapor seco y distribuirlo a los tubos de salida al supercalentador.

3.- ventilador: Son los encargados de suministrar el aire para la combustión y forzado la salida de los gases desde el hogar hacia la chimenea.

4.- precalentador de aire: Es un intercambiador generalmente con vapor de baja presión que se condensa y retorna al sistema como agua de alimentación.

5.- calentador de aire: En esta parte se termina de darle temperatura al aire que va para la combustión intercambiando temperatura con los gases que vienen de la combustión.

6.- caja de aire: Es la parte por donde se conduce el aire que va del ventilador hacia los quemadores.

7.- hogar de la caldera: Está constituido por una serie de tubos que forman las llamadas paredes de agua que le dan la forma y encierran la zona radiante de la caldera pues allí el calor es transmitido principalmente por radiación.

8.- QUEMADORES: Son los elementos de la caldera encargados de suministrar y acondicionar el combustible para mezclarlo con el aire y obtener una buena combustión.

9.- TUBOS DE SCENDE NTES: Los que bajan el agua más densa del tambor de vapor al tambor de lodos.

10.- TUBOS ASCE NDE NTE S: Son los tubos por donde sube el agua que a perdido densidad y va al tambor de vapor.

11.- SUPE R CALE NTADOR: Es un equipo que ofrece una superficie de absorción de calor por medio de la cual se eleva la temperatura del vapor por encima de su punto de saturación. Entre las principales razones para realizar este trabajo tene mos:   

Se aumenta la eficiencia total de la unidad. Se aumenta la ganancia termodinámica del vapor. Se obtiene un vapor más seco.

Informe

Página 2



Accesorios de la caldera 1. Válvulas de seguridad. 2. Válvulas de aguja o de purga. 3. Válvulas de control. 4. Válvulas de corte. 5. Indicadores de temperatura. 6. Indicadores de presión. 7. Transmisores de flujo. 8. Transmisores de nivel. 9. Analizador de oxígeno. 10. Foto celdas. 11. Magnetrol. (cortes/switch) 12. Mirillas. 13. Indicadores de nivel.

Clasificación de la caldera Se clasifican según diversos criterios, relacionados con la disposición de los fluidos y su circulación, el mecanismo de transmisión de calor dominante, aspectos estructurales, modo de intercambio de calor, la forma del quemado del combustible, forma de alimentación del agua y otros muchos factores.

Clasificación de la caldera a) Por la disposición de los fluidos

De tubos de agua (Acuotubulares) De tubos de humo (Pirotubulares) b) Por la posición del tambor o hervidor

Verticales Horizontales c) Por la posición de los tubos

Informe

Página 3



Verticales Horizontales Inclinados d) Por el número de pasos

Un paso Dos pasos Tres o más pasos e) Por la circulación del agua

De circulación natural De circulación asistida De circulación forzada f) Por el mecanismo de transmisión de calor dominante

De convección De radiación De radiación y convección g) Por el combustible empleado

De carbón (de parrilla mecánica o de carbón pulverizado) De combustibles líquidos De combustibles gaseosos De combustibles especiales (Bagazo, etc.) Nucleares (uranio natural, enriquecido, etc.)

Informe

Página 4



Informe

Página 5



Funcionamiento de la caldera Es importante hablar de los dos flujos que tienen lugar en las calderas para comprender su funcionamiento.

F lujo agua - vapor – condensado El agua previamente tratada que se alimenta a la caldera, es calentada hasta que Se transforma en vapor por el calor recibido, éste vapor se lo transporta hasta los puntos de consumo donde pierden su calor de condensación y cambian a fase líquida.

F luj o combustible/gases de la combustión El combustible es preparado según su naturaleza para que correctamente atomizado, se mezcle con el comburente (aire por lo general) y se queme lográndose la presencia de llama producida por la combustión. La energía química se transforma en energía calórica, que contenida en los gases resultados de la combustión, es transferida y aprovechada para calentar el agua en la caldera.

Agua para calderas En relación a tratamientos de agua para calderas, se va a estudiar la utilización de compuestos inorgánicos tales como: fosfatos, sulfitos, aminas, etc., sin embargo todos estos compuestos se comportan exclusivamente como preventivos, esto significa que cuando una caldera ya se encuentra incrustada, estos productos evitarán que dicha incrustación continúe creciendo, pero la incrustación formada no sufrirá disminución.

E l agua de alimentación de las calderas Las aguas que se emplean para la alimentación de las calderas arrastran, por lo general, materias sólidas en suspensión, como arena, arcilla, etc., y llevan disueltas diversas sales que por la acción del calor, precipitan.

Dureza del agua Un agua puede contener mucha cantidad de sustancias disueltas y sin embargo no ser dura. La dureza de las aguas se debe a las sales calcicas o magnésicas que contiene en disolución (dureza total).

Lodos e incrustaciones Tanto las materias en suspensión en el agua como la precipitación de sales, da lugar a la formación de depósitos en las paredes de las calderas, que pueden ser Informe

Página 6



pulverulentos y poco adherentes y, por tanto, fáciles de quitar, o sumamente adherentes, hasta el punto de que no se separan si no se recurre al escoplo y cortafríos. Los primeros conocidos con el nombre de lodos, y de incrustaciones los segundos.

Principales fallo causado por i ncrustaciones Los graves inconvenientes que la formación de estos depósitos tienen para el buen funcionamiento y conservación de las calderas; es el hecho de que una capa de sulfato calcico opone al paso del calor la misma resistencia que una plancha de fundición de espesor veinte veces mayor.

Corrosión Algunas sales resultan perjudiciales aun cuando su presencia, en el agua sea muy pequeña. Entre ellas se encuentra el Cl2Mg (Cloruro de magnesion), el S04Mg (Sulfato Magnesico), el (NO3)2Mg (Nitrato de Magnesio) y el Cl2Ca (Cloruro de Calcio); todas sales inestables en las condiciones reinantes en las calderas y que al descomponerse, producen ácidos libres. Las corrosiones pueden ser interiores y exteriores; unas y otras, disminuyen el espesor de la plancha que constituye las paredes de la caldera y contribuyen a reducir su resistencia. Ventaja y desventaja según el tipo de caldera

Calderas pirotubulares horizontales Ventajas: Más económicos que los acuotubulares.  Se construyen para bajos y altos flujos de vapor.  No requiere de costosos tratamientos en el agua de alimentación.  Altas eficiencias de funcionamiento  Facilidad en el mantenimiento del equipo  Desventajas: No son adecuados para presiones elevadas.  Ocupa espacios grandes para instalación.  Son más pesados que los acuotubulares.  Tiempos elevados para producción de vapor. 

Calderas pirotubulares verticales Ventajas: Más económicos que los horizontales.  Informe

Página 7


Ing. Electromecánica    

No requiere de costosos tratamientos en el agua de alimentación. Ocupan espacios pequeños. Su peso es muy reducido Rapidez en producción de vapor.

Desventajas: Se construyen para bajos flujos de vapor.  No son adecuados para presiones elevadas.  Bajas eficiencias de funcionamiento (ya que los humos tienen corto  recorrido). Mantenimiento con ciertas complicaciones.  Plan de mantenimiento enfocado en la caldera

Nunca drene la caldera o desconecte el conmutador de la bomba de alimentación de agua mientras la caldera este caliente.

Diariamente: 1.- Drenar la caldera usando la válvula de purga al final de cada día o puesta en marcha. 2.- Drenar la columna de agua hasta el punto de corte por bajo del nivel de agua mientras la caldera esta prendida. La unidad de parar. 3.-Chequee la temperatura de arranque .si esta alta (sobre la temperatura de operación) limpie los lados de fuego o de agua de la caldera. Chequee el punto de encendido del quemador. 4.- Chequee la temperatura del agua de alimentación a la caldera si está bajo los 110°F, Precaliente al agua del tanque y no suba más de 200°F.

Semanalmente: 1.- Chequee la operación de los controles de seguridad y la combustión. Haga cualquiera ajuste o reparación necesaria. 2.- Con un trapo limpio, limpiar completamente la caldera de todo el aceite o polvo acumulado. 3.- Limpiar el aceite de la tobera. Este seguro de no dejar depósitos de aceite o carbón en los electrodos. 4.- Chequee el agua. Este seguro de que tiene el tratamiento adecuado. Nunca introduzca agua son tratamiento químico. Use equipo diseñado para este propósito.

Informe

Página 8



Mensualmente: 1.- Chequee el quemador, compresor de aire, bomba de diésel. 2.- Chequee la bomba de alimentación y de condensado. 3.- manualmente lave la palanca de la válvula de seguridad y compruebe su segura operación.

Semestralmente: 1.- Enfriar la caldera hasta la temperatura ambiente. 2.- Drenar la caldera. Remueva todos los orificios de reducción. Chequee los tubos de la caldera y toda la superficie de agua de la caldera para ver señales de instrucciones, corrosión o perforación. Lave el lodo y remueva cualquier depósito de incrustación de la superficie del metal. 3.- habrá las puertas de adelante y atrás de la caldera. Limpie los tubos y chequee el refractario para ver señales de daño y reparación. Haga reparaciones si son necesarias.

Informe

Página 9

Informe de Caldero

Recommend Documents