Operacion Con Calderas

CONCEPTOS BASICOS

Básicamente, una caldera consta de un hogar hogar,, donde se produce la combustión y un intercambiador de calor, calor, donde el agua se calienta. Además tiene que tener un sistema de evacuar los gases procedentes de la combustión. El agua agua pued puede e cale calent ntar arse se a dif diferen erente tess temp temper erat atur uras as.. En las calde caldera rass norma normales les no se suel suelen en sobr sobrep epas asar ar los los 90 90ºC ºC,, por por deba debajo jo del del pun punto de ebul ebulli lici ción ón del del agua agua a pres presió ión n atmosférica. En calderas más grandes, para dar servicio a barriadas, se llega hasta los 140ºC, manteniendo la presión alta en las conducciones para que no llegue a evaporarse (agua sobrecalentada). Existen también calderas de vapor, en las que el agua se lleva a la evaporación y se distribuye el vapor a los elementos terminales, pero en Europa está bastante en desuso, porque la temperatura superficial de éstos resulta ser muy alta y entraña peligro de quemaduras. Existen también calderas en que el agua se calienta a temp temper erat atur uras as inf inferior eriores es a 70 70ºC ºC y que que cons consigu iguen en elev elevad ados os rend rendimi imien ento toss (ca calde lderra de condensación). condensación ). Los Los combu ombusstibl tibles es empl emplea eado doss pued pueden en ser ser sólidos (leña leña,, carbón carbón), ), líquidos (fuelóleo fuelóleo,, gasóleo)) o gaseosos (gases licuados de petróleo ó GLP gasóleo GLP,, gas natural), natural), lo que determina la forma de las calderas.

CONCEPTOS BASICOS

Tipos de calderas

CALDERA AQUATUBULAR

CALDERA PIROTUBULAR

CONCEPTOS BASICOS

PARTES DE UNA CALDERA

CONCEPTOS BASICOS

Accesorios

Además deben disponer de accesorios tales como: quemadores vaso de expansión manómetros termómetros (sondas de temperatura) líneas de seguridad válvula de seguridad llaves de paso y regulación Los accesorios más comunes son los que siguen: Accesorios de Observación destinados a observar la operación de la caldera: tubos de nivel grifos de prueba manómetros termómetros analizadores de gases

CONCEPTOS BASICOS

Accesorios de Seguridad, destinados a evitar una excesiva presión de generación del vapor en la caldera: de palanca y contrapeso de peso directo de resorte tapón fusible sistemas de alarma Accesorios de alimentación de agua: bomba de alimentación de agua inyector de agua Accesorios de alimentación de combustible: quemadores para combustibles líquidos y gaseosos quemadores mecánicos para combustibles sólidos elementos manuales Accesorios de limpieza: registros o tapas de limpieza válvulas de punga estaque de retención de pungas escabiadores Deshollinadores

CONCEPTOS BASICOS

1 HP = 34,5 Lbs./Hrs de vapor 1 HP = 5 FT2 por área de transferencia de calor Calderas Pirotubulares: Calderas de tubos de fuego Calderas Acuatubulares : Calderas de tubos de Agua. •Calderas de 2 Pasos ; 01 Paso por Radiación 01 Paso por Convección •Calderas de 3 Pasos ; 01 Paso por Radiación 02 Paso por Convección •Calderas de 4 Pasos; 01 Paso por Radiación 03 Paso por Convección l a combustión Radiación; Es la llama viva de la

Convección; Es cuando el calor es transportado por un fluido ó gases calientes Conducción; Es cuando el calor se transfiere por contacto directo con otra masa

CALDERA DE DOS PASOS

Instrumentos de Control Control de de una Caldera

•Programador Programador:: Es el cerebro de la caldera, al pasar el suiche de arranque el programador es el que controla todas las funciones de la caldera, De ahí proviene el concepto de que el equipo es completamente automático. •Contactor de Motor ventilador: Es una bobina que controla el arranque y parad rada del motor ventilador ó turbina ina •Contactor de Bomba de Gasoil: Es una bobina que controla el arranque y parada del motor de la bomba de gasoil •Contactor de Motor Bomba de agua: Es una bobina que controla el arranque y parada del motor de la bomba de agua. Es de hacer notar que el arranque y parada de la bomba de agua es un circuito aparte que no tiene ninguna conexión con con el pro program gramad ador or •Bomba de Agua;: Se encarga de suministrar agua a la caldera cuando esta está está func funcio iona nand ndo o


•Relee de Nivel: Es un instrumento que está conectado en serie con el programador atreves de un contacto normalmente abierto, El relee se alimenta de una bobina primaria con 110 Voltios y esta a su vez alimenta una segunda bobina elevando su voltaje a 300 voltios, los 300 voltios se conectan a una sonda de nivel que se encuentra en el domo de la caldera, El electrodo al hacer contacto con el agua se cierra el circuito y se energiza el relee. •Modotrol: Es un instrumento que controla el alto y bajo fuego de la caldera, el DAMPER-MOTOR también se utiliza para este fin.

roll de la combustión;: Controla el alto y bajo fuego de la caldera, los más •Suiche contro comunes son los MODULADOS y los HI – LOW •Válvula de gas piloto;: Es una válvula de solenoide N.C. de 3/8” NPT ó de ½” NPT de baja presión, se utiliza solamente para el arranque de la caldera •Vá Válv lvu ula Re Regu gullad ador ora a ga gas s Pi Pilo loto to;;: Es una válvula que regula la presión y caudal de gas al piloto de la caldera.


•Tra rans nsfo form rmad ador or de ig igni nici ción ón;; Es una bobina que se alimenta con 110 Voltios que a su vez alimenta otra bobina secundaria elevando el voltaje a 6.000 ó 10.000 Voltios, el alto voltaje se conecta a él electrodo de ignición y se produce la chispa, este instrumento se conecta paralelamente con la válvula de gas piloto y se utiliza sola solam mente para arrancar la cald calde era •El Elec ectr trod odo o de ig igni nici ción ón;; Es una bujía cubierta de cerámica y en el centro se encuentra un núcleo ó varilla de acero

Válv lvul ula a de ga gaso soiil; Es una válvula de solenoide N.C. de 3/8” NPT ó de ½” NPT de •Vá alta presión. Que controla el paso del combustible a las boquillas del quemador. Gene Genera ralm lme ente nte se colo coloca can n dos en pa para rale lelo lo eléct léctri rica cam men entte po porr segu seguri rida dad d •Boquillas de gasoil; Se encarga de atomizar zar el gasoil uniformemente. •Bomba de gasoil; Se encarga de suministrar gasoil al quemador •Válvula Reguladora de gasoil( si lo Usa); Es una válvula que regula el retorno del gasoil para controlar el alto bajo f ego


•Válvula de gas( Combustible); : Es una válvula Solenoide de baja presión, que controla el paso de combustible al quemador, quemador, su tamaño lo determinara la potencia de la caldera •Boquillas de gas( Combustible);: Se encarga Distribuir el gas uniformemente dentro del quemador. •Pre Presoso-Sui Suiche che de gas. gas. Alta; Alta; Es un presostato de baja presión NC. Que se encuentra conectado en serie eléctricamente con el programador, programador, este se abre si se detecta una sobre presión de gas en la línea de combustible, apagando la caldera

Presoso-Sui Suiche che de gas. gas. Baja; Baja; Es un presostato de baja presión NO. Que se encuentra •Pre conectado en serie eléctricamente con el programador, programador, este se abre si se detecta una baja presión de gas en la línea l ínea de combustible, apagando la caldera Válvula Reguladora Principal gas; gas;: Es una válvula que regula la presión y el caudal de gas Natural. Su tamaño lo determinar la potencia de la caldera


•Columna Hidrométrica; Es un recipiente colocado en un costado de la l a caldera donde se comunica directamente, directamente, en su interior se encuentra encuentra un flotante flotante que controla un mecanismo que enciende o arranca la bomba de agua cuando la caldera está en funcionamiento. A su vez se encuentra otro mecanismo que apaga la caldera cuando a esta le falta agua. •Preso Presostato statos s de Corte Corte de Vapor; Es un instrumento NC conectado eléctricamente en serie con el programador, programador, Su función es apagar la caldera cuando esta llega a una presión determinada. •Preso Presostato statos s de control control de de combustió combustión; n; Se conocen dos modelos, el modulado que se conecta con el Modotrol y el on-off •Válvulas de seguridad; Son válvulas accionada por un resorte interno que se activan cuando existe una sobre presión de vapor en la caldera •Válvulas de Purga de fondo ; Son válvulas de abrir abrir y cerrar-rápido, se utiliza para eliminar los posibles sólidos que se acumulan en el fondo de la caldera.

AMPOLLA DE MERCURIO

CAMARA DE FLOTADOR

MECANISMO OSCILANTE

BOYA DE FLOTACION

CONTROL DE NIVEL TIPO FLOTANTE


•Manómetro para vapor; Se encarga de medir la presión interna de la caldera •Manómetros para Combustibles ; Se encarga de medir la presión de combustible ya sea gasoil ó gas natural •Termómetro; Se encarga de medir la Temperatura Temperatura de los gases resultantes de la • combustión, Generalmente se instala en la base de la chimenea. • Bocas de visita ; Son Agujeros ubicados ubicados en sitios estratégicos en la caldera, que permiten realizar inspecciones en el cuerpo de la caldera y comprobar visualmente el grado de incrustación de la caldera

Empacaduras aduras de bocas de visita visita: Generalmente se sugiere que sean del tipo •Empac EXPIROMETALICAS ó FLEXITARY, se recomienda que ambas superficies donde se instalara instalara la empacadura empacadura estén complet completamen amente te lisas


•Emp Empaca acadur duras as de las las Puertas Puertas: Pueden ser de AMIANTO. FIBRA DE VIDRIO ó DE FIBRA CERAMICA (KAGOOL). El grosor lo determinar el modelo de la caldera •Tapón Fusible ; Es un Tapón de bronce ,relleno con una aleación de plomo y estaño, Generalmente lo usan pocas Calderas, Se instala en la ultima línea de tubos de fuego en la placa tubular, tubular, Cuando la caldera está en funcionamiento y por alguna razón el nivel del agua sigue bajando y no apaga la caldera, se funde la aleación de plomo y estaño, descargando toda el agua y esta a su vez apaga la caldera

Arranque de la Caldera

INTRODUCCION

Su mejor mejor seguridad para encontrar encontrar dificultades eléctricas del control, es aprender la ubicación y el funcionamiento de cada instrumento y mantenerlos limpios La parte más importante para el buen funcionamiento de la caldera es un programa de mantenimiento., Ud., Tendrá Tendrá la seguridad de que la caldera funcionara con un mínimo de paradas costosas, será mas económicas y evitara altos costos de reparación

Arranque de la Caldera SECUE SECUENCI NCIA A NORMAL NORMAL DE AR ARRAN RANQU QUE E

interruptor del quemador está está en “ON” el circuito del control control de seguridades Cuando el interruptor queda completo, puesto que todas las seguridades de la caldera están cerradas. Al quedar completo el circuito de control. Se lleva a efecto efecto lo siguiente lo cual en el orden indicado constituye la secuencia normal de arranque.-

• • • •

PRE-PURGA FOTOCELDA COMBUSTIBLE POST-PURGA

PASOS PRINCIPALES DE ARRANQUE: 1. LAS SEGURIDADES ESTAN CERRADAS EL PROGRAMADOR ENVIA UNA SEÑAL SEÑAL AL AL MOTOR VENTILADOR DE DE 45 45 60 SEG. ‐

‐

‐

2. A LOS 60 SEG. ENVIA SEÑAL PARA ENCENDER EL PILOTO. ‐

3. LA FOTOCELDA DETECTA EL PILOTO Y Y ENVIA ENVIA SEÑAL PARA PARA ABRIRLA ABRIRLA VALVULA DE COMBUSTIBLE ‐

120 VOLTIOS

L1

L2

HI LIMIT ‐

3

4 8

7 WORRICK 2

7

T3

T4

12

13

AIR FLOW SWITCH

6

LAMPARA

SWITCH BAJO FUEGO

3

BLUE 14

15

5

ALARMA

REED MOTOR VENTILADOR

5 YELOW

18

19 26 HI LOW ‐

Presostato

LAMPARA

15 9

7

VALVULA DE COMBUSTIBLE

12

25

14

24 23

LAMPARA

13 8

MODOTROL

6

VALVULA GAS PIL0TO TRANSFORMADOR DE IGNICION

G LI L2I

W

B

R

24 VOLTIOS

Fotocelda

F L2 4

RM7840G1014 L 404 ‐

20

SENSOR DE FALLA AUTOVERIFICADOR SECUENCIA DEL PROGRAMADOR DE LLAMA

ARRANQUE DEL VENTILADOR

ACTUADOR

APERTURA DE VALVULA GAS

TUBO DE GAS

SUPERVISA LA PRESENCIA DE LLAMA SATISFACTORIAMENTE PILOTO

Mantenimiento

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

IMPORT IMPOR TANC ANCIA IA DEL CUIDO DE LA PARTE INFERIOR DEL RECIPIENTE. IMPOR IMP ORT TANC ANCIA IA DEL QUEMADOR. LAS BOCAS DE VISITA. MANTE MA NTENI NIMI MIENT ENTO O DEL EMPAQUE. MANTE MA NTENIM NIMIEN IENT TO DEL HOGAR, TUBOS Y PLACAS TUBULARES. REFRA REF RACT CTARI ARIO. O. CON ONTR TRO OL DE CONBUSTIBLE CON ONTR TRO OL DE NIVEL DE AGUA.

PROBLEMAS MAS COMUNES: •CORROSION POR OXIGENACION. •FORMACION DE INCRUSTACIONES. •ACUMULACION DE SEDIMENTOS. •VAPOR HUMEDO Y CONDENSADO.

Tratamiento de Agua de Agua Combustible Bombas

Operacion Con Calderas

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