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CALDERAS
Una caldera es un recipiente a
presión cerrado en el que se
transforma agua en vapor
mediante la adición de calor,
calor que se obtiene por la
combustión de un combustible
(sólido, líquido o gaseoso) o por
mediante la utilización de la
energía nuclear o eléctrica.
2
VAPOR
Es la forma gaseosa del
agua, es inoloro, incoloro
e insípido, técnicamente
es un gas invisible.
3
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Ej. En la siguiente grafica la
nube visible que sale a
presión de la vasija
realmente no es vapor
sino vapor de agua. el
vapor verdadero es
invisible a una distancia
de ¼¨ .
5
6
7
El vapor rápidamente cede
su calor al medio
ambiente, el resultado de
la nube de vapor esta
hecha de innumerables
gotitas de agua, lo que
hace que estas se tornen
visibles.
8
* El vapor puro es
siempre invisible.
USOS DEL VAPOR
Calentamiento de casas y edificios
Industria (agro, papel, cartón, etc)
Turbinas de vapor (energía
eléctrica, bombas, correas
transportadoras, etc.)
Cocinas industriales
Esterilización en hospitales
Lavanderías
Pasteurizadoras
9
10
Tipos de Calderas
Cuáles son los diferentes tipos
De calderas disponibles?
TIPOS DE CALDERAS
Podemos resumir los tipos de
calderas en tres grandes
grupos:
1) Calderas de Hierro Fundido
o de Fundición
2) Calderas Pirotubulares
3) Calderas Acuotubulares 11
12
Pueden ser para…
Generación
eléctrica Bajapresión
A
gua
caliente
Com
ercial
Industrial
Procesos
Calefacción
Alta
presión
CALDERAS DE FUNDICION
Es fabricada en secciones
huecas que contienen el
agua de calderas.
13
14
15
16
17
Los gases de la combustión
pasan a través de
espacios abiertos en las
secciones huecas
transfiriéndoles su calor al
agua.
Usos Calderas de Fundicion
Calentamiento de agua
Residencial
Calefaccion
18
Calderas Pirotubulares
Los gases producto de la
combustión circulan dentro
de los tubos y el agua de
calderas hace contacto con
la parte externa de los
mismos.
19
20
Pasos en una caldera
Pirotubular
Los pasos en una caldera es el
numero de veces que los
gases de la combustion
fluyen a lo largo de la
caldera.
21
22
23
24
100 Psi
3380
F.
26
27
28
Area
4to paso
Area
3er paso
Area
2do paso
Area
1er paso
Tubo de fuego
(pirotubular)
Gases
Calientes
Transferencia de Calor
Tubo de fuego
(pirotubular)
Gases
Calientes
Transferencia de Calor
Tubo de fuego
(pirotubular)
Gases
Calientes
Transferencia de Calor
Calderas Acuotubulares
Los gases producto de la
combustión circulan por
fuera de los tubos y el agua
por la parte interna de los
mismos.
32
33
Burbujas de agua y vapor
viajan a través del interior de
los tubos
Gases de combustión rodean
los tubos y el horno.
34
La circulación de agua en
la caldera mantiene frío el
metal de la calderas
35
36
37
38
Transferencia de Calor
Gases
Calientes
Gases
Calientes
Tubo de agua (acuatubular)
Clasificacion de las
calderas segun su presion.
Pueden ser:
• De baja presion (hasta 15 Psi).
• De alta presion (por encima de
15 Psi).
40
Potencia de una caldera
La potencia de una caldera se
expresa en caballos de
fuerza (Horse Power, Hp).
41
42
Caballos de fuerza de una
caldera (BHP) es la energia
requerida para la
evaporacion en una hora de
34.5 libras de agua a 212 F a
presion atmosferica.
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es igual a:
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Presentacion no. 2 calderas y tipos

Notas del editor

  1. Pida respuestas y solicite a los participantes que determinen los tipos de calderas que tienen.
  2. Estas calderas se pueden aplicar para calor, proceso o una combinación de calor/proceso. Están disponibles como generadores de agua caliente tanto de baja como alta temperatura así como de vapor de presión alta y baja.
  3. Un corte de la caldera de tubo de humo muestra como el quemador e intercambiador de calor se unen, dónde se realiza la combustión y dónde pasan los gases respectivos. Esta es una caldera con diseño de 4 pasos, seca, y es una caldera de vapor.
  4. Diapositiva 32 -Observemos lo que sucede realmente dentro de la caldera cuando su demanda instantánea se aplica a la caldera. En este ejemplo, comenzaremos con la caldera a 100-psi funcionando con algún índice de fogón, digamos fogón medio, con una carga pareja del sistema. A 100 psi, la temperatura de saturación es de 338F, lo que significa que toda el agua en la caldera está a 338F. El nivel de agua en la caldera se mantiene relativamente parejo y solo fluctúa en base al vapor que abandona, y el agua que se bombea en, la caldera para mantener un nivel normal de agua.
  5. Como ya se mencionó, mantener los coeficientes de transferencia de calor óptimos es la clave y en los tubos de humo hemos encontrado que mantener una velocidad a través de los tubos de 50-60 pies por segundo es crítico. También tiene el beneficio secundario de mantener limpias las superficies del lado del humo. Fíjese en los círculos en el lado derecho de esta diapositiva. Note como que hacen más pequeños entre el 1o. y el 4o. paso. Esto es porque el "tapón" de gas en el horno es mucho más caliente (casi 3000 grados) y como tal, su volumen es el mayor. Al progresar el tapón a través de la caldera, le da su calor a la caldera, reduciendo su volumen. Mantener el volumen entonces es asunto de reducir el área de cruce seccional.
  6. Diapositiva 9 - La explicación de una caldera de tubo de humo es que el proceso de combustión se realiza dentro de un tubo y el tubo está rodeado de agua. Explique lo que ocurre cuando se acumula hollín o escamas en un tubo de una caldera de Tubo de Humo. El hollín aisla el tubo y lo hace más difícil de transferir los btu’s del proceso de combustión s al agua de la caldera. Esto resulta en un aumento en la temperatura del tubo de escape y en pérdida de eficiencia.
  7. Diapositiva 11 - Explique lo que ocurre cuando se acumulan escamas en un tubo de una caldera de Tubo de Humo. Las escamas aíslan el tubo y lo hacen más difícil de obtener las btu’s del proceso de combustión del agua de la caldera. Esto resulta en un aumento en la temperatura del tubo de escape y la pérdida de eficiencia.
  8. Diapositiva 14 - Cuando la temperatura del metal aumenta y el problema no se corrige, el metal del tubo se sobrecalienta y el tubo se puede romper.
  9. Diapositiva 15 - La explicación de una caldera de tubo de agua es que el proceso de combustión se realiza alrededor del exterior de un tubo y el agua fluye a través del tubo. La misma cosa puede ocurrir con un tubo en una caldera de tubo de agua, excepto que el hollín se acumula en el exterior del tubo y las escamas se acumulan en el interior del tubo.
  10. Antes de entrar en algunos de los efectos de las condiciones de funcionamiento en el tamaño de la caldera, es importante que comprendamos algunos principios y números básicos relacionados con las calderas y el calor. Un caballo de fuerza de caldera es un número relativamente arbitrario definido por ASME como 34.5 libras de vapor por hora. Las condiciones se basan en agua de alimentación de 212F y vapor de 212F (a partir de y a 212F). Obviamente, éste sería un sistema no usual, sin embargo, este número se utiliza como punto de referencia. Un caballo de fuerza de caldera también puede estar relacionado a 33,472 BTU por salida hora (33,475 en algunos textos dependiendo del redondeo).