Practica 1- Generador de Vapor

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

LABORATORIO: MAQUINAS TÉRMICAS

PRACTICA 1 GENERADOR DE VAPOR

GRUPO: 1701

PERIODO ACADÉMICO : 2017-I

NOMBRE:

EDWIN MITCHEL VÁQUE GUERRERO PROFESOR:

VILLELA

II. Objetivos •

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Descripción de las partes constituyentes de los dos generadores de vapor instalados en el laboratorio de Máquinas Térmicas (Marca Clayton EO- y !u"aut# Operar ambos generadores de vapor Calculo de la capacidad$ e%ciencia de una caldera y gastos de combustible y de vapor&

III. Introducción 'n generador de vapor$ es una instalación electromecánica recuentemente para calentamiento en procesos industriales o para producir traba)o (turbinas de vapor#& *us componentes principales son+ ,& Caldera$ intercambiador de energa$ que transmite el calor producto de la combustión al .uido$ com/nmente agua contenido dentro de un depósito a presión para obtener vapor& 0& 1orno$ lugar donde se reali2a la combustión generalmente se encuentra en ormado por paredes de reractario y banco de tubos por los que circula agua y vapor& 3& 4uemadores$ Dispositivos tubulares donde se logra la adecuada me2cla airecombustible cuando este /ltimo es lquido o gas5 en el caso de que el combustible sea carbón se tiene molino pulveri2ador adicional& & C6imenea$ ducto a través del cual se descargan los gases producto de la combustión& 7& 8entiladores$ tiro or2ado5 introducen aire al 6orno5 tiro inducido5 e9traen los gases calientes del 6orno después de la combustión& :& ;omba de agua de alimentación$ incrementa la presión del agua para introducirlo a la caldera& <& *obrecalentador$ cambiador de calor$ en el que se da el sobrecalentamiento deseado al vapor& =& Calentador de aire$ cambiador de calor donde los gases producto de la combustión$ después de 6aber cedido parte de la energa a la caldera calientan el aire para 6acer más e%ciente la combustión& >& Economi2ador$ cambiador de calor donde los ase de la combustión transmiten otra parte de su energa aumentando la temperatura del agua de alimentación que se alimenta a la caldera$ me)orando la e%ciencia del generador& ?& @recalentador de combustible$ cuando se quema combustóleo o aceite combustible se disminuye la viscosidad por medio de un calentamiento previo al quemador+ se usa serpentn de vapor o una resistencia eléctrica& Con la que se llevo a cabo la práctica$ es una caldera marca !u"aut$ es una caldera tipo escosés marina 6ori2ontal de tubos de 6umo$ tiro or2ado donde el agua está contenido dentro de un tambor$ atravesando a9ialmente por tubos$ por los cuales circulan los gases calientes que evaporan el agua$ como se muestra en la siguiente %gura& Dos pasos& Esto consiste en que el arreglo entre espe)os u tubera .u9 es de tal orma que los gases de la combustión recorren dos veces la longitud de la caldera antes de ser descargados a la atmosera& Aogón corrugado& El corrugado es con el ob)eto de darle mayor resistencia mecánica y una caracterstica de amortiguamiento de las contracciones o elongaciones causadas por las distintas temperaturas a las cuales está e9puesto el ogón&

IV. Dibujo de la instalación

Construcción.

1ori2ontal$ tubos de uego Dos pasos Cámara de combustión corrugada  *oldadura 0,,B radiogra%ada& islamiento de %bra de vidrio Datos técnicos Caballos uer2a vapor 3, *uper%cie de caleacción ?&7 m3  @resión de traba)o 0,&: "gcm3 & Controles y componentes Control programador& Establece la secuencia y coordinación de tiempo de cada una de las etapas de operación del quemador y caldera en general& Aotocelda& Detecta la radiación ultravioleta emitida por la .ama en la cámara de combustión la cual a alla de .ama$ manda seal al control programador para detener la entrada de combustible y parar la caldera&  Transormador de ignición& Fncrementa el volta)e 6asta 0,$,,, volts$ necesarios para la ignición& Electrodo de ignición& @roduce la c6ispa para la ignición& Control de nivel Mc Donnell& Es el control de la bomba e interruptor de ba)o nivel$ esta provista de un mecanismo de .otador que responde a las demandas de agua de la caldera& *us unciones undamentales son+ mandar una seal para detener la operación de la caldera cuando el nivel de agua se encuentre por aba)o del lmite permisible y la otra unción es la de arrancar y parar la bomba de alimentación de agua de acuerdo a la demanda de vapor& Control de presión& *u ob)etivo es el de mantener una presión determinada$ toma la presión e9istente dentro de la caldera y de acuerdo a esta manda una seal parar o arrancar la caldera& 8álvulas de seguridad& Estas válvulas están calibradas para abrir a una presión determinada y evitar sobrepresión en la caldera&  Tapón usible de seguridad& Opera en caso de alla de las válvulas de seguridad$ son tapas unidas a la envolvente e9terior de la caldera que ceden cuando la presión en el interior es muy elevada$ estas tapas unas soldadas y la soldadura se calcula para resistir determinada presión& 'n capara2ón metálico unida uertemente a la tapa y evita que la tapa salga disparada en caso de operación de la válvula&

IV.II Material •

Combustible

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Caldera !u"aut

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Manómetro

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 Termómetros

V. Formulas

VI. Desarrollo 0& *e abre la toma de agua de la caldera 3& *e abre el .u)o de combustible & *e enciende el transormador que da inicio a la ignición 7& *e mantiene encendida la .ama por unos minutos :& Cuando la .ama termina se empie2a a tomar lecturas de los datos de manómetros$ y termómetros&

VII. Tabla de datos Primera lectura Presión   Temperatura de vapor C Temperatura de !ases C Temperatura de a!ua

Datos obtenidos

&3 0:, 3,: 7?

C "uper#cie de caldeo 

VIII. C$lculos

?&?

I%. Tabla de resultados

%I. Cuestionario 0& Menciona las di%cultades que se presentaron en la práctica& Está ubicada en un cuarto muy pequeo no se puede almacenar a muc6as personas& !a toma de lecturas debe ser muy rápida al momento de que se apaga la caldera&  Tenemos que esperar a que se normalice la temperatura para apagarla& •

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!a toma de lecturas son alrededor de la caldera&

3& Mencione los accesorios que 6ay en la instalación •

Manómetros

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 Termómetros

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8álvulas

& GCuál es la secretaria que contiene un reglamento que 6abla de calderasH *ecretaria de traba)o y previsión social& 7& GCómo se determina el ttulo del vaporH

:& Mencione los cuidados que se debe de tener al encontrar y operar una caldera • • • •

 Tener buena cantidad de combustible  Tener buena cantidad de agua @oseer una buena instalación eléctrica 8eri%car que el ventilador este en óptimas condiciones

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<& G4ué condiciones anormales se observaron al 6acer la prácticaH • •

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Io saber realmente el consumo del combustible Es una caldera muy vie)a y su e%ciencia va decreciendo a través de los aos !a tapa de la caldera está recubierta con unicel

%II. Conclusiones 'tili2amos la caldera !u"aut para comprobar su e%ciencia$ y corroborar los conocimientos de entalpias$ que %nalmente no logramos comprobar ambas e%ciencias$ porque estaba descompuesta la caldera Clayton& s mismo tomar las lecturas no ue tan ácil por estar separados los medidores& !as capacidades de esta caldera ueron muy pequeas y posiblemente sean lo más comunes en el campo laboral& *i se deseará tener me)or y mayor e%ciencia se tendra que 6acer evaluaciones en la caldera para ver donde está allando& Otro posible problema sera considerar el n/mero de tubos que se tienen en la instalación y si se puede reducir& Muy importante considerar que el valor que estamos tomando de consumo de combustible no es el que le pertenece a la caldera !u"aut$ si no a la Clayton$ no obstante los cálculos se 6icieron con respecto a esta cantidad& Estar utili2ando la caldera !u"aut nos llevo a la actuali2ación de nuestros conocimientos en Termodinámica$ considerando una caldera para anali2arla es siempre y será un buen punto de inicio para estudiantes de ingeniera 6ablando de máquinas térmicas& !as capacidades de un ingeniero siempre tienen que ser altas 6ablando en termodinámica&

%III &iblio!ra'(a. 6ttp+do&gob&m9notaJdetalle&p6pHcodigoK:3>,>0p2IP2vqu4,T>=J-T"=QL6lKenLsaKLvedK,CDo4<EN3o8C6MF<cu@@O9NF8),u*C63'4D8RvKonepageLqKvaporB3,saturadoB3,calculo B3,deB3,calidadB3,deB3,vaporLKalse SEIE! Uunus &$ Mic6ael & ;oles$ Termodinámica$ Mc raN 1ill$ =ma Edición