La olla a presión y las calderas funcionan aumentando la presión y temperatura de ebullición del agua mediante el confinamiento de los vapores. Esto permite que los alimentos se cocinen más rápido y que se generen vapores a altas temperaturas para su uso industrial. Si bien el principio es simple, el diseño y operación segura de calderas grandes es complejo debido a factores como la combustión, circulación de agua y prevención de explosiones.

1. Olla a Presión
La olla a presión se ha convertido en un indispensable elemento en la cocina moderna en la
mayoría de los hogares del mundo, pueden conseguirse en el mercado de diferentes tipos,
capacidades, niveles de funcionalidad y precios.
Este dispositivo basa su funcionamiento en el hecho de que la temperatura de ebullición de
un líquido dependerá de la presión a que está sometido, de forma tal que a más presión
mayortemperatura.
Utilicemos el esquema siguiente para ilustrar.
El esquema representa un recipiente cerrado tal
y como es la olla de presión con su tapa
ajustada, al que se le aplica calor y que contiene
agua (azul). Las pequeñas bolitas azules
representan las burbujas de vapor que
abandonan el líquido y pasan al estado de vapor
durante el calentamiento.
Estos vapores como están confinados y no
pueden escapar, van gradualmente
incrementando la presión dentro de la olla, y
con ello la presión de vapor saturado del agua,
por lo que esta no podrá entrar en ebullición.
El incremento de presión terminará levantando
el peso que cierra un pequeño conducto al
exterior y los vapores escaparán haciendo que la
presión interior se estabilice en un valor fijo, si
baja, el peso cae y cierra el conducto, si sube el
peso se levanta y deja escapar vapores en una
suerte de regulador de presión.
Durante este proceso, al agua de la olla ha ido ganando en temperatura, y entra al fin en
ebullición a un valor mas alto de temperatura final, que si la olla estuviera abierta a la
atmósfera.
El incremento de temperatura, resulta evidente, que dependerá de la magnitud del peso
colocado para cerrar el agujero de escape, y del diámetro de este agujero.
Este incremento de temperatura hará que los alimentos se cuezan mucho más rápido, que es
la aplicación principal de la olla a presión.
Finalmente, el uso de la olla a presión, ha hecho que ganemos en tiempo de cocción lo que
indirectamente además significa un considerable ahorro de energía.
Como existe la posibilidad real de que el agujero de escape se obstruya por fragmentos del
alimento que se cuece, todas la ollas a presión, tienen un válvula de seguridad, que se abre
cuando la presión interior sobrepasa un límite de seguridad establecido para evitar su
explosión.

2. Calderas de vapor
Una caldera es una máquina o instalación, diseñada y construida para producir vapor de
agua a elevada presión y temperatura, las hay, desde pequeñas instalaciones locales para la
producción de vapor para cocción de alimentos, planchado en serie de ropa, tratamientos
sépticos de instrumentales y labores similares, con vapor de relativa baja temperatura y
presión, hasta enormes instalaciones industriales, utilizadas para la alimentación de turbinas
de generación de electricidad, y otros procesos industriales donde se requiere vapor en
grandes cantidades, a altísimas temperaturas y presiones.
La caldera de vapor mas elemental es la conocida olla a presión, tan común en nuestros
hogares.
En esencia una caldera es un recipiente cerrado, lleno parcialmente de agua a la que se le
aplica calor procedente de alguna fuente, tal como un combustible, rayos solares
concentrados, electricidad etc. para hacerla hervir y producir vapores. Como estos vapores
están confinados a un espacio cerrado, se incrementará la presión interior y con ello la
temperatura de ebullición del agua según muestra el diagrama de fases, pudiéndose
alcanzar finalmente muy elevados valores de presión y temperatura. Estos vapores se
concentran en la parte superior del recipiente inicialmente vacío, conocido como domo, de
donde se extrae vía conductos para ser utilizado en el proceso en cuestión.
Aunque el principio de trabajo es muy simple, las particularidades del proceso son
complejas para un trabajo seguro y eficiente de la caldera, especialmente en las grandes
instalaciones industriales.
Hay muchos tipos de calderas de acuerdo a las temperaturas y presiones finales, tipo de
energía calorífica disponible y volumen de producción de vapor.
Cabe destacar además, que incluso, para las mismas condiciones generales, existen un gran
número de diseños constructivos en cuanto al modo de intercambio de calor, la forma del
quemado del combustible, forma de alimentación del agua y otros muchos factores, lo que
hace el tema de las calderas, objeto de grandes tomos técnicos así como de constante
desarrollo.
En la imagen de la izquierda se muestra
un esquema de una caldera simple, que
utiliza carbón como combustible.
Los gases muy calientes procedentes de
un quemador de carbón, se conducen a
través de múltiples tubos embebidos en
el agua contenida en el cuerpo de la
caldera, hasta una chimenea de salida al
exterior. Estos tubos se conocen como
tubos de fuego.
Durante el paso por los tubos, ceden el

3. calor al agua circundante, calentándola y haciéndola hervir, los vapores resultantes, burbujean en
el resto del agua para concentrarse en el domo de donde se extraen para el proceso.
Una válvula de seguridad calibrada, impide que se alcancen presiones peligrosas para la integridad
de la caldera.
Como durante el trabajo, se utiliza el vapor, el nivel del agua dentro de la caldera se reduce, por
tal motivo es necesario alimentar la caldera con agua fresca. El conducto de purga se utiliza para
vaciar la caldera en caso de reparaciones y mantenimiento o en periodos de inactividad durante
las heladas.
El agua para la caldera
Un factor importantísimo a tener en cuenta durante el trabajo de la caldera es la calidad del agua
de alimentación.
Esta agua debe estar desprovista de dureza temporal, de lo contrario, las sales depositadas en
torno a los tubos de fuego van formando una capa aislante que impide el intercambio adecuado
de calor entre gases de la combustión y agua, con la consecuente pérdida de eficiencia.
Hay calderas de funcionamiento invertido al del esquema presentado, es decir por dentro de los
tubos de fuego, circula el agua a calentar, y por el exterior, los gases calientes producto de la
combustión, en este caso, la capa de sales depositadas en el interior de los tubos y su consecuente
aislamiento, pueden producir que el tubo se caliente mucho, se reblandezca y estalle produciendo
la explosión de la caldera.