Este documento proporciona información sobre calderas, incluidas sus partes principales, clasificaciones y aplicaciones. Las calderas se clasifican como pirotubulares o acuotubulares dependiendo de si el calor se aplica en el interior o exterior de los tubos. Las pirotubulares son más económicas para producciones menores a 25 toneladas por hora a presiones menores a 25 bares, mientras que las acuotubulares son más seguras para altas presiones y mayores producciones.

1. CALDERAS
CONCEPTOS, DEFINICIONES Y APLICACIONES.
PARTES PRINCIPALES DE UNA CALDERA Y SU
FUNCIONAMIENTO.
CLASIFICACION.
ANILISIS COMPARATIVO DESDE DIVERSOS
CRITERIOS TECNICO-ECONOMICOS

2. VAPOR
• Es un fluido utilizado para proporcionar fuerza motriz
y energía calorífica
• Es el medio natural más eficiente de transferencia de
calor en la industria
• El vapor es incoloro, inodoro y estéril.

3. Uso del vapor en la Industria

4. Caldera
Marmita
Bomba.
Tanque alimentación
Alimentación
agua
Condensado
Condensado
Vapor
Vapor
Depósito con
serpentín
Intercambiador
Aportación
agua
Instalaciones de Vapor

5. • El vapor debe estar disponible en el punto de uso
satisfaciendo los siguientes factores:
• Cantidad suficiente
• Presión y temperatura correcta
• Libre de aire y gases incondensables
• Limpio
• Seco.

6. Generador de Vapor - CALDERA

7. CALDERA – Partes principales

8. Clasificacion
•Pirotubulares
•Acuotubulares.

9. CALDERAS
PIROTUBULARES
• Calor por el interior de los tubos
• Agua por el exterior de los tubos
• Para presiones máximas de 20 bar y
consumos hasta 30 T/h
• Son económicas, de alto rendimiento
y fácil mantenimiento.
2º paso (tubos)
1º paso (horno)
Vapor
Gases de
combustión
Cámara de evaporación
Quemador

11. • Campo de aplicación:
• Producción de vapor de 0.2 a 25 t/h (para un hogar)
• Presión de trabajo < 25 bar
• Generadores de agua caliente
• Generadores de agua sobrecalentada
• Ventajas
• Construcción compacta
• Menores costes de adquisición y montaje que acuotubulares
• Rápida respuesta a puntas de consumo
• Alta calidad del título en vapor (≈ 1)
• Alto rendimiento

12. • Inconvenientes:
• Producción límte de 0.2 a 25 t/h (para un hogar)
• Presión máxima 25 bar para un hogar.
• Clasificación según su número de hogares
• 1 hogar
• 2 hogares
• Clasificación según disposición de los tubos
• Horizontales
• Verticales
• Clasificación según número de haces tubulares:
• Caldera pirotubular de 1 paso de gases
• Caldera pirotubular de 2 pasos de gases
• Caldera pirotubular de 3 pasos de gases.

13. CALDERAS
ACUOTUBULARES
• Calor por el exterior de los tubos
• Agua por el interior de los tubos
• Son más seguras
• Se usan normalmente para presiones
altas.

14. • Características
 Son de pequeño volumen de agua
 Son empleadas para obtener elevadas presiones y rendimiento, debido a que los esfuerzos
desarrollados en los tubos por las altas presiones se traducen en esfuerzos de tracción en toda su
extensión.
 La limpieza de estas calderas se lleva a cabo fácilmente por que las incrustaciones se quitan utilizando
dispositivos limpia tubos accionados mecánicamente o por medio de aire.
 La circulación del agua, en este tipo de caldera, alcanza velocidades considerables con lo que se
consigue una transmisión eficiente de calor; por consiguiente, se eleva la capacidad de producción de
vapor.
• Ventajas
 Menor peso por unidad de potencia.
 Por tener pequeño volumen de agua en relación a su capacidad de evaporación, puede ser puesta en
marcha rápidamente.
 Mayor seguridad para altas presiones
 Mayor eficiencia
 Son inexplosivas

15. • Campo de aplicación:
 Producción de vapor ; de 1 a 200 t/h.
 Presión de trabajo > 25 bar
 Generadores de agua caliente
 Generadores de agua sobrecalentada
• Inconvenientes
 Ato coste de adquisición
 Alto coste de montaje
 Baja calidad del vapor (título ≈ 0.85).
 Alta exigencia para el agua de alimentación
 Bajo rendimiento.
• Desventajas
 Su costo es mayor
 Deben ser alimentadas con agua de gran pureza, ya que las incrustaciones en el interior de los tubos son, a veces,
inaccesibles y pueden provocar roturas de los mismos.
 Debido al pequeño volumen de agua, le es más difícil ajustarse a las grandes variaciones de consumo de vapor,
siendo necesario trabajarlas a mayor presión que la necesaria en las industrias.

16. UN POCO DE HISTORIA…
CALDERAS PIRO_ACUOTUBULAR
La generación de vapor a escala industrial cuenta con más de 200 años de historia. El primer siglo se
caracteriza exclusivamente por calderas comparables con las actuales calderas pirotubulares. En el año
1875 [1], es decir, 106 años después de que James Watt inventase la caldera y la máquina de vapor, la
empresa Steinmüller diseñó la primera caldera acuotubular. Desde entonces, el desarrollo de las calderas
acuotubulares ha sufrido un espectacular cambio de rumbo en lo que se refiere a presión y capacidad. En
1927 entró en servicio la primera caldera Benson con una capacidad de 30 t /h a 180 bar y 450 ºC. Ya en
los años sesenta, se diseñaron calderas supercríticas, con una presión superior a 350 bar y temperaturas de
más de 600 ºC. En 1970 se consiguió una producción máxima de 1 000 t /h. Sólo 5 años más tarde fue
posible fabricar calderas de tubos de agua con capacidades de vapor de más de 2 000 t /h. Debido al
principio de diseño, no pueden conseguirse unas producciones tan grandes ni unos parámetros de vapor
tan extremos en calderas pirotubulares. Sin embargo, las calderas pirotubulares son aún objeto de mejoras
hoy en día. Algunos ejemplos de mejoras – inicialmente implantadas por Bosch Industriekessel GmbH –
es la introducción en 1953 de una caldera de tres pasos con cámara de inversión refrigerada por agua, el
desarrollo de una caldera de doble hogar de combustión (1956) o los electrodos de seguridad para
controlar el nivel mínimo de agua (1977). De esta manera, hoy en día pueden cubrirse con seguridad y de
forma económica unas producciones de vapor de hasta 55 t /h casi exclusivamente mediante una única
caldera pirotubular. Dependiendo del tamaño, pueden alcanzarse presiones de hasta 30 bar y temperaturas
de hasta 300 ºC en vapor sobrecalentado.

19. ¡Muchas gracias por
su atención!

20. PREGUNTAS