apunte_generadores_de_vapor_con_guia_de_ejercicios-1.pdf

GENERADORES DE VAPOR
UBB – VPV 1
Nº Contenido Nº pág.
Decreto Nº 48, 1984, Ministerio de Salud 2
1) OBJETIVO 3
2) FUNCIONAMIENTO 3
3) CLASIFICACIONES 3
4) CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE CALDERAS
PIROTUBULARES
4
5) CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE CALDERAS
ACUOTUBULARES
8
6) ESPECIFICACIONES TECNICAS 11
7) BALANCE TERMICO Y RENDIMIENTO DE CALDERAS 15

UBB – VPV 2
CALDERAS Y GENERADORES DE VAPOR.
Decreto Nº 48, 1984, Ministerio de Salud.
Es importante tener presente que existe en Chile un Reglamento de Calderas y
Generadores de Vapor (Decreto Nº 48, del Ministerio de Salud, MINSAL), aprobado en
el año 1984. Dicho Reglamento establece las condiciones generales de construcción,
instalación, mantención, operación y seguridad que deberán reunir todas las calderas
en que se generen fluidos a temperaturas y presiones superiores a la atmosférica, ya
sean móviles o estacionarias.
No obstante lo anterior, NO se aplica a:
a) Las Calderas de las locomotoras.
b) Las calderas instaladas en embarcaciones.
c) Las calderas de cualquier tamaño, cuya presión de trabajo no exceda de 0.5 kg/cm2
,
d) Las calderas empleadas en la calefacción central de edificios, por agua caliente o por
vapor cuya presión no exceda de 0.5 kg/cm2
.
Corresponde a los Servicios de Salud fiscalizar y controlar el cumplimiento de las
disposiciones del presente Reglamento, todo ello de acuerdo con las normas e
instrucciones generales que imparta el Ministerio de Salud. Tratándose de la Región
Metropolitana, tales funciones corresponderán al Servicio de Salud del Ambiente de esa
Región.
El propietario de una caldera, previo a su instalación, deberá registrarla en el Servicio
de Salud de la Región que corresponda al lugar donde se instale.
Debe comunicarse a este Servicio los traslados, transferencias o estados de fuera de
servicio que afecten a la caldera.
Toda caldera deberá tener adosada a su cuerpo principal y en lugar visible, una
placa que indique: nombre del fabricante, el número de fábrica, el año de fabricación, la
superficie de calefacción, la presión de trabajo y el número de inscripción del Servicio
de Salud.
Definiciones:
 Generador de vapor: es el conjunto o sistema formado por una caldera y sus
accesorios, destinados a transformar un líquido en vapor, a temperatura y
presión diferente a la atmosférica (según decreto Nº 48/1984 MINSAL).
 Caldera de vapor o caldera: recipiente metálico en el que se genera vapor a
presión mediante la acción de calor (según decreto Nº 48/1984 MINSAL).
No obstante, es frecuente que se usen como sinónimos. Además, existen
calderas que no generan vapor, como es el caso las calderas para calefacción con
agua (líquida) caliente.

UBB – VPV 3
1) OBJETIVO
Las Calderas o Generadores de Vapor son equipos cuyo objetivo es:
a) Generar agua caliente para calefacción y uso general, o
b) Generar vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o calefacción.
2) FUNCIONAMIENTO
Funcionan mediante la transferencia de calor, producida
generalmente al quemarse un combustible, al agua contenida o circulando dentro de
un recipiente metálico. En toda caldera se distinguen dos zonas importantes:
a) Zona de liberación de calor u hogar o cámara de combustión:
Es el lugar donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con
respecto al recipiente metálico.
Interior: El hogar se encuentra dentro del recipiente metálico o rodeado de paredes
refrigeradas por agua.
Exterior: Hogar construido fuera del recipiente metálico. Está parcialmente rodeado o
sin paredes refrigeradas por agua.
La transferencia de calor en esta zona se realiza principalmente por Radiación
(llama-agua).
b) Zona de tubos:
Es la zona donde los productos de la combustión (gases o humos) transfieren calor
al agua principalmente por convección (gases-agua). Está constituída por tubos,
dentro de los cuales pueden circular los humos o el agua.
3) CLASIFICACIONES
Existen varias formas de clasificación de calderas, entre las que se pueden
señalar:
3.1) Según su movilidad:
a) fija o estacionaria
b) móvil o portátil
3.2) Según la presión de trabajo:
a) baja presión : 0 a 2,5 kg/cm2
b) media presión : 2,5 a 10 kg/cm2
c) alta presión : 10 a 220 kg/cm2
d) supercríticas : más de 220 kg/cm2
3.3) Según su generación:
a) de agua caliente
b) de vapor: - saturado (húmedo o seco)
- recalentado

UBB – VPV 4
3.4) Según la circulación de agua dentro de la caldera:
a) circulación natural : el agua se mueve por efecto térmico
b) circulación forzada : el agua se hace circular mediante bomba
3.5) Según la circulación del agua y de los gases calientes en la zona de tubos de
las calderas. Según esto se tienen dos tipos generales de calderas (*):
a) Pirotubulares o de Tubos de Humos:
En estas calderas los humos pasan por dentro de los tubos cediendo su calor
al agua que los rodea.
b) Acuotubulares o de Tubos de Agua:
El agua circula por dentro de los tubos, captando calor de los gases
calientes que pasan por el exterior. Permiten generar grandes cantidades de
vapor sobrecalentado a alta presión y alta temperatura y se usan en plantas
térmicas para generar potencia mediante turbinas.
(*) Es posible encontrar también, para bajas capacidades, calderas con tubos de
humo y tubos de agua, denominadas Calderas Mixtas.
4) CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE CALDERAS PIROTUBULARES.
Básicamente son recipientes metálicos, comúnmente de acero, de formas
cilíndricas o semicilíndricas, atravesados por grupos de tubos por cuyo interior
circulan los gases de combustión.
Por problemas de resistencia de materiales, su tamaño es limitado. Sus dimensiones
alcanzan a 5 m de diámetro y 10 m de largo. Se construyen para flujos máximos
de 20.000 kg/h de vapor y sus presiones de trabajo no superan los 18 kg/cm2.
Pueden producir agua caliente o vapor saturado (*). En el primer caso se les instala
un estanque de expansión que permite absorber las dilataciones de agua. En el
caso de vapor poseen un nivel de agua a 10 o 20 cm sobre los tubos superiores.
Entre sus características se pueden mencionar:
- sencillez de construcción
- facilidad de inspección, reparación y limpieza
- gran peso
- lenta puesta en marcha
- gran peligro en caso de explosión o ruptura debido al gran volumen de agua
almacenada.

UBB – VPV 5
CLASIFICACION DE CALDERAS PIROTUBULARES
Horizontales Estacionarias hogar exterior 1 paso
2 pasos
hogar interior
(escocesas)
3 pasos
4 pasos
Móviles Locomóvil
Locomotora
Verticales tubulares
de tambores
(*) A algunas calderas mixtas se les instala un banco de tubos recalentadores de
vapor, ubicado en el hogar o cerca de él.
Esquema de una caldera pirotubular escocesa, de tres pasos

UBB – VPV 6

UBB – VPV 7

UBB – VPV 8
5) CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE CALDERAS ACUOTUBULARES.
Se componen de uno o más cilindros que almacenan el agua y vapor (colectores)
unidos por tubos de pequeño diámetro por cuyo interior circula el agua.
Estas calderas son apropiadas cuando los requerimientos de vapor, en cantidad
y calidad son altos.
Se construyen para capacidades mayores a 5.000 kg/h de vapor (5 ton/h), con
valores máximos en la actualidad de 2000 ton/h. Permiten obtener vapor a
temperaturas del orden de 550ºC y presiones de 200 kg/cm2 o más.
- Debido a que utilizan tubos de menor diámetro, aceptan mayores presiones de
trabajo, absorben mejor las dilataciones y son más seguras.
- Su peso en relación a la capacidad es reducido.
- Requieren poco tiempo de puesta en marcha.
- Son más eficientes.
- No se construyen para bajas capacidades debido a que su construcción más
compleja las hacen más caras que las calderas pirotubulares.
Clasificación:
- Tubos rectos
- Tubos curvados con dos o más colectores
- Circulación forzada.
Caldera acuotubular para 400000 kg/h de vapor sobrecalentado a 540ºC y 140 bar.

UBB – VPV 9

UBB – VPV 10
Esquema de una caldera acuotubular

UBB – VPV 11
6) ESPECIFICACIONES TECNICAS.
6.1) Capacidad
La capacidad de una caldera, es una de las especificaciones
técnicas más importantes, está determinada por la cantidad de calor absorbido por el
agua desde los productos de combustión. Se puede indicar de las siguientes maneras:
a) Capacidad calórica: Q (kcal / h)
Es la cantidad de calor por hora que recibe el agua en la caldera considerando
rendimiento máximo. Es decir es un flujo de calor que también se puede expresar en
tras unidades de medida tales como kW, MW, BTU/h
Se calcula realizando un ensayo o prueba térmica de la caldera, midiendo el
consumo real de agua o producción horaria de vapor (mv) y la energía (entalpía) del
agua a la entrada (líquido subenfriado) y a la salida (según aplicación puede ser líquido
subenfriado a mayor temperatura, vapor húmedo, vapor sobrecalentado u otro caso).
Corresponde al flujo de calor absorbido en varios ciclos termodinámicos de
trabajo con vapor de agua (Qabs).
Las entalpías h1 y h2 se obtienen de tablas o diagramas de vapor conociendo o
midiendo presión y temperatura (o calidad).
Ejemplo: Una caldera pirotubular de vapor consume 5000 kg/h de agua a 20ºC.
Produce vapor húmedo a 0,8 MPa con un 90% de calidad. Determinar su capacidad
calórica.
h1 = entalpía del agua (líquido subenfriado) a 20ºC
h1 = 4,187·(T1 - Tref) = 4,187·(273+20 – 273) = 83,7 kJ/kg = 20 kcal/kg
h2 = entalpía del vapor húmedo a la salida de la caldera
hf a 0,8 MPa = 720,7 kJ/kg
hfg a 0,8 MPa = 2048,0 kJ/kg
h2 = hf + x · hfg = 720,7 + 0,90 · 2048,0 = 2563,9 kJ/kg
h2 también se puede obtener del Diagrama de Mollier.
Q = 5000·(2563,9 – 83,7) =12.400.800 kJ/h = 3445 kW = 2.961.739 kcal/h = 350,8 BHP
b) HP Caldera (BHP): Es una antigua forma de expresar la capacidad de una caldera,
que aún se utiliza, se indica en la placa. 1 BHP = 8441,61 kcal/h.
Bomba
Generador
de vapor
1
Q

Q mv (h2 h1)
 
mv
mliq mliq mv

2

UBB – VPV 12
6.2) Masa Nominal de Vapor: mn (kg / h)
En rigor es el flujo másico de vapor que produciría una caldera si trabaja a la
presión de una atmósfera absoluta (pman = 0), temperatura del agua a la entrada
100ºC (líquido saturado) y produce vapor saturado seco a 100ºC
En consecuencia, otra forma de definir la capacidad calórica de una caldera es:
Conociendo la masa nominal, se tiene:
 a 100ºC
Q mn hfg

(hfg)a 100ºC = 2256,1 kJ/kg = 539 kcal/kg
Normalmente la masa efectiva de vapor (mv) que produce una caldera es menor que la
masa nominal (mn).
Ejemplo: Determinar la masa nominal, para la caldera del ejemplo anterior.
Q = 12.100.800 (kJ/h)
Q 12.400.800
mn = = =5496,6 (kg/h)
2256,1 2256,1
6.3) Superficie de calefacción: SC ( m2 )
Es toda superficie de transferencia de calor que existe entre el agua (fluido frío) y
los gases (fluido caliente). Se mide por el lado del fluido caliente.
A mayor SC aumenta la capacidad de la caldera.
Una caldera puede poseer distintos bancos de tubo que constituyen su SC, tales como
tubos vaporizadores, sobrecalentadotes, economizadores.
6.4) Coeficiente de evaporación: c.e. kg / ( h · m2
)
Este coeficiente indica en forma aproximada la masa nominal (mn) que produce
una caldera por cada m2
de superficie de calefacción.
Se define como SC directa aquella donde se transfiere calor por radiación (en el
hogar principalmente) y SC indirecta donde el calor se transfiere por convección (zona
de tubos).
El c.e. se encuentra tabulado para distintos tipos de calderas.
Ejemplo: Determinar la capacidad calórica y la masa nominal de vapor de una
caldera escocesa cuya superficie de calefacción es 180 m2
.
El coeficiente de evaporación c.e. para una caldera escocesa varía entre 18 y 25. Se
elije un c.e. de 20 kg/h m2
(ver tabla).
masa nominal: mn = (SC)  (c.e.) = 180  20 = 3600 kg/h de vapor nominal
cap. calórica : Q = (mn)  (539) = 3600  539 = 1.940.400 kcal/h

UBB – VPV 13
TABLA: CARACTERISTICAS DE CALDERAS
TIPO DE CALDERA
PRESION
MAXIMA
Kg/cm2
MASA
NOMINAL
MAXIMA
kg/h
SUPERFICIE
de
CALEFACION
m2
COEFICIENTE de
EVAPORACION
kg/(h·m2
)
P
I
R
O
Hogar exterior 10 3.500 22 – 230 12 - 15
T
U
B
U
Escocesa 18 15.000 10 – 600 18 - 25
L Locomóvil 15 2.500 10 –120 17 - 22
A Mixta 10 20.000 700 30 - 32
R Tambores 15 1.600 4 –100 15
A
C
U
O
Tubos rectos 100 230.000 25 – 2300 20 -100
T
U
B
U
Tubos curvos 225 2.000.000 Mayor a 100 20-600
L
A
R
Circulación
forzada
225 225.000
y más.
Hasta 3000

UBB – VPV 14
6.5) Tasas de liberación de calor en parrillas y hogares
El flujo de calor que se puede generar al quemar un combustible depende de
una serie de factores tales como:
 Composición química del combustible, en especial su cantidad de carbono e
hidrógeno. Materia volátil, humedad y ceniza.
 Tipo de combustible (sólido, líquido o gas) y la forma como se quema.
 Tipo y distribución de los quemadores.
 Cantidad y distribución del aire necesario para lograr una buena mezcla de
oxígeno y combustible.
 Geometría del hogar.
Para estimar dicho flujo de calor se ha definido dos indicadores designados como tasa
de parrilla (Tparr) y tasa de hogar (Thogar).
flujo de combustible quemado (kg/h)
PCI = poder calorífico inferior del combustible (kcal)
Aparr = Area de la parrilla sobre la que se quema el combustible (m2
)
Vhogar = Volumen del hogar o cámara de combustión (m3
)
En general la Tparr varía entre 0,2 · 106
y 2 · 106
kcal/(h · m2
)
En general la Thogar varía entre 0,09 · 106
y 0,9 · 106
kcal/(h · m3
)
Existen tablas con información experimental para casos específicos, según tipo de
combustible y como se quema.

UBB – VPV 15
7) BALANCE TERMICO Y RENDIMIENTO DE CALDERAS.
7.1) BALANCE TERMICO:
Consiste en aplicar el Principio de Conservación de la
masa y de la energía a una Caldera o Generador de Vapor, trabajando a régimen
estable. Su objetivo es cuantificar las energías (o flujos de calor) que entran y salen del
equipo, permitiendo evaluar la importancia relativa de cada una de ellas.
Un balance térmico realizado correctamente, exige la identificación de todas las
energías (o flujos de calor) transferidas. Sin embargo, por razones prácticas o por
limitaciones en la adquisición de datos, es frecuente la aplicación de un Balance
Térmico Simplificado, que considera sólo aquellas energías de mayor relevancia.
En el balance térmico se debe definir una temperatura de referencia que en
general es 0ºC además, se consideran las ganancias y las pérdidas de energía
asociada a masas o flujos másicos, como asimismo algunas pérdidas de calor que no
están vinculadas a una masa o flujo másico, como por ejemplo las pérdidas por
radiación y convección al ambiente
-cenizas calientes
-fugas
Energías (o flujos de calor) que entran = Energías (o flujos de calor) que salen
Ecomb (PCI) + Ecomb (sensible) + Eaire + Eagua = Evapor + Ep.c. + Epérdida
Ecomb (PCI) + Ecomb (sensible) + Eaire = Evapor - Eagua + Ep.c. + Epérdida
GANANCIAS DE CALOR = CALOR AL AGUA + PERDIDAS DE CALOR
En las ecuaciones siguientes “E” se calcula como energía en la unidad de tiempo es
decir, como flujo de calor o potencia.
a) Cálculo de las Ganancias de Calor:
Ecomb (PCI): Flujo de energía entregada por el poder calorífico inferior del combustible.
Es el aporte más importante de energía.
Ecomb (PCI) = mc · PCI (Kcal/h)
mc = Consumo de combustible (Kg/h)
PCI = Poder calorífico inferior (kcal/kg)
CALDERA
Flujos que entran:
mH2O (agua)
ma (aire)
mc (combustible)
Flujos que salen:
mH2O (vapor)
mp.c. (productos de combustión)
Pérdidas de calor:
 paredes
 purgas
 cenizas calientes
 fugas
 combustible no quemado
 otras

UBB – VPV 16
Ecomb (S): Flujo de calor sensible que depende de la temperatura con que ingresa el
combustible a la cámara de combustión (hogar). Es importante sólo si
existe precalentamiento de combustible.
Ecomb (S) = mc · hc (Kcal/h)
mc = consumo de combustible (Kg/h)
hc = entalpía del combustible (Kcal/kg) = cpcomb · (Tcomb – Tref)
Tcomb = temperatura de ingreso del combustible a la cámara de combustión.
Eaire: Flujo de calor sensible que depende de la temperatura con que ingresa el
aire al hogar. Es importante sólo si existe precalentemiento de aire.
Eaire = mc · Ra/c · ha (Kcal/h)
mc = consumo de combustible (Kg/h)
Ra/c = razón aire combustible real de la combustión (Kgaire/Kgcombustible).
Se determina de un análisis de combustión.
ha = entalpía del aire (Kcal/kg) = cpaire · (Taire – Tref)
cpaire = 0, 24 kcal/(kg·K)
Taire = temperatura de ingreso del aire a la cámara de combustión.
b) Cálculo del calor al agua (Q):
Q Es el flujo de calor absorbido por el agua. Determina la capacidad de la
caldera.
Q = Evapor - Eagua = mv · (h2 - h1) Kcal/h
mv = cantidad de agua consumida (o vapor generado) Kg/h
h1, h2 = entalpías del agua a la entrada y salida (Kcal/kg).
Se obtienen de tablas de vapor o diagrama de Mollier.
c) Cálculo de las pérdidas de calor:
Ep.c. : Es el flujo de calor que se pierde en los productos de la combustión que
salen por la chimenea al ambiente. Es la pérdida más importante e
implica un análisis detallado de la combustión. A continuación se indica
una forma de cálculo aproximada.
Ep.c. = mg·hpc (Kcal/kg)
mg = flujo de gases de combustión
mg ≈ ma + mc (kg/h)
hp.c. = entalpía de los productos de combustión en (Kcal/Kg gases).
hp.c. ≈ cpaire · (Tch – Tref)
Tch Debe medirse la temperatura en la base de la chimenea.
Epérdida: Energía por paredes, purgas, cenizas calientes, combustible no quemado
en los humos y otras indeterminadas. Se pueden calcular indirectamente
del mismo balance térmico o realizando estimaciones según el tamaño de
la caldera (en % PCI).

UBB – VPV 17
7.2) RENDIMIENTO TERMICO:
El Rendimiento Térmico () es el índice del
aprovechamiento de la energía en una caldera. Para determinarlo, se establecen dos
mecanismos:
a) Medición del Rendimiento Directo
D
CALOR AL AGUA
x 100
GANANCIAS
 
Si se considera que la ganancia más importante es la energía entregada por el
combustible, se tiene: v 2 1
D
c
m (h h )
x 100
m PCI

 
Para determinar D se requiere medir el consumo de combustible, el vapor
generado, la presión, la temperatura del agua a la entrada y la salida y el tipo de
combustible.
b) Medición del Rendimiento Indirecto
indirecto
Ganancias - Perdidas Perdidas
100 (%) 1 100 (%)
Ganancias Ganancias
 
  
 
 

Considerando que la ganancia principal proviene del PCI del combustible y las
pérdidas de calor (Epc y E pérdidas) se pueden expresar en función de cada kg de
combustible mc, se tiene:
i
hpc qp
(1 ) 100 (%)
PCI

 

donde:
hpc = entalpía de los p.c. (Kcal/kg). En rigor se obtiene midiendo la temperatura y la
composición de los p.c. y en forma aproximada hpc ≈ cpaire · (Tch – Tref)
qp = pérdidas de calor (diferentes a los p.c.) expresadas en porcentaje del PCI.
Depende del tamaño y producción de vapor de la caldera.
Masa nominal Pérdidas al Ambiente (qp)
kg/h % PCI
mayor a 18.000 menores a 1%
5.000 a 18.000 5% a 1%
1.000 a 5.000 10% a 5%
menores a 1.000 20% a 10%
El Rendimiento Indirecto se puede calcular sin conocer los flujos másicos de
consumo de combustible y de generación de vapor con exactitud, pero se debe realizar
un análisis de los productos de combustión (composición y temperatura) y conocer el
PCI del combustible que se está quemando. Su principal inconveniente es una menor
precisión con respecto al rendimiento directo.

UBB – VPV 18
7.3) RENDIMIENTO TERMICO: valores de referencia
En general, el rendimiento depende del tipo de caldera, la capacidad y el tipo de
combustible.
TIPO DE CALDERA RENDIMIENTO (%)
De calefacción, pequeña, carbón, hogar exterior
Vertical pequeña, hogar interior 55-65
Tubos de humo, horizontal
2 pasos, hogar exterior, madera 65-70
Escocesa de petróleo y carbón.
Compactas de carbón. 70-80
Tubos de a gua, sin sobrecalentador.
Sin economizador. 78-80
Tubos de agua, plantas termoeléctricas 80-90
Caldera planta termoeléctrica vapor-carbón 87
Caldera tubos de agua, lecho fluidizado 91
Ejemplo: Una caldera acuotubular puede generar una masa nominal de 150.000 kg/h.
SE PIDE:
Calcule el consumo de combustible de la caldera en kg/h, si su
rendimiento es de 85 % y el PCI del combustible es de 10000 kcal/kg.
v 2 1
D
c
m (h h )
x 100
m PCI

 
a100ºC
Q mv (h2 h1) mn hfg 150.000 2256,1 338.415.000 (kJ/h)
    
PCI = 10000 kcal/kg = 41870 kJ/kg
338.415.000 100
mc 9508,8 (kg/h)
85 41870
 

GUIA DE EJERCICIOS DE GENERADORES DE VAPOR
1) Considere una CALDERA que opera con las siguientes condiciones:
 Combustible: se consumen 1000 kg/h y su PCI = 10100 kcal/kg.
 Razón aire-combustible = 21.
 Gases de combustión: salen desde la chimenea a la atmósfera con una entalpía
equivalente a 50 kcal por cada kg de gases de combustión.
 El resto de pérdidas es equivalente al 5 % del PCI.
 El agua entra a la caldera como líquido subenfriado a 15 ºC.
 La caldera genera vapor a 5 MPa y 760 K
SE PIDE:
a) Calcular la capacidad de la caldera.
b) Calcular el flujo de vapor generado.
c) Calcular la masa nominal.
2) Considere una caldera acuotubular, cuyos datos de placa son: año 2002, Nº CA
2371-LA, empresa Boiler Inc., Superficie de calefacción = 600 m2
, presión
máxima 150 atmósferas. Considere además, que consume 25700 kg/h de un
combustible cuyo PCI es 6400 kcal/kg. Se estima que el coeficiente de
evaporación es de 500 kg/(h·m2
)
SE PIDE: Calcular el rendimiento térmico de la caldera.
3) Considere un rendimiento de caldera de 87 %, generación de 300.000 kg/h de
vapor sobrecalentado, con una entalpía de 820 kcal/kg, a partir de agua líquida
a 25ºC. Carbón con un PCI = 5800 kcal/kg y un costo de $ 18.000 la tonelada.
Considere además, un coeficiente de evaporación es de 250 kg/(h·m2
)
SE PIDE:
a) ¿Cuántas calderas y de que tipo son necesarias? Fundamente su respuesta.
b) Si la superficie de calefacción se puede hacer equivalente sólo a la de tubos de
5 cm de diámetro exterior y 8 mm de espesor. ¿Cuántos metros de tubo se
necesitan?
c) Para igual rendimiento de caldera y datos del enunciado, ¿ Cuál es el ahorro
anual en pesos si el agua líquida entra a la caldera a 120ºC en vez de 25ºC ?.
d) Para igual capacidad e igual rendimiento de caldera, ¿Qué precio sería
conveniente pagar si se cambia el carbón por petróleo de PCI = 10.000 kcal/kg?

4) Considere una caldera para 400.000 kg/h de vapor nominal, que consume un
combustible de PCI = 6000 kcal/kg, el que entra a la cámara de combustión a la
misma temperatura que el aire y es de 25ºC. Los gases de combustión tienen un
cp promedio de 0,5 kcal/(kg·ºC), salen al ambiente a 175°C, a una razón de 15
kg de gases por kg de combustible. Si el resto de pérdidas de energía se puede
estimar en 8 % del PCI.
SE PIDE: Calcular el consumo de combustible en kg/hora.
5) Se tiene una caldera acuotubular, cuyo rendimiento es de 85 %. Todas las
superficies de calefacción se pueden hacer equivalentes a la de 500 tubos de 6
m de largo, 8 cm de diámetro interior y 5 mm de espesor.
La Tparr = 0,28 · 106
kcal/(h·m2
) y la parrilla tiene 250 m2
La Thogar = 0,10 ·106
kcal/(h·m3
) y el hogar tiene 700 m
3
SE PIDE: Calcular el coeficiente de evaporación en kg/(h·m2
)

apunte_generadores_de_vapor_con_guia_de_ejercicios-1.pdf

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a apunte_generadores_de_vapor_con_guia_de_ejercicios-1.pdf

Similar a apunte_generadores_de_vapor_con_guia_de_ejercicios-1.pdf (20)

Último

Último (20)

apunte_generadores_de_vapor_con_guia_de_ejercicios-1.pdf