Calderas

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Es un equipo transmisor de calor que aprovechando la energía térmica liberada por un combustible genera vapor o agua caliente.

COMPONENTES:

  • Cuerpo
  • Hogar
  • Chimenea
  • Accesorios

Poder calorífico es la cantidad de calor que un combustible puede liberar por unidad de peso.

El calor es energía de transición (en movimiento) de un cuerpo o sistema de otro, solamente debido a una diferencia de temperatura entre los cuerpos del sistema. El calor sensible es el calor que produce una elevación de temperatura en un cuerpo o en el agua.

El calor latente es la cantidad de calor requerida para lograr el cambio de físico de una sustancia sin que exista variaciones en su temperatura.La transmisión de calor es el flujo de calor a través de un cuerpo de temperatura más alta, hacia un cuerpo de menor temperatura.

Vapor es una fase intermedia entre la líquida y la de gas.La evaporación es la vaporización de un líquido que tiene lugar exclusivamente en la superficie libre del líquido. La evaporación del agua en el mar o en cualquier superficie libre de líquido.

La ebullición es la vaporización de un líquido que tiene lugar en el seno mismo del líquido. La ebullición de un líquido tiene lugar a una temperatura, cuyo valor depende de la presión que está el líquido; mientras mayor sea ésta, mayor será aquella.

La condensación es el cambio de vapor (fase gaseosa) a líquido con una transferencia de calor del vapor a la superficie de condensación. Los vapores saturados.- son aquellos que tiene una temperatura igual a la ebullición (correspondiente a la presión a que está el vapor) y consta únicamente de la fase de vapor. Vapor Saturado queda definido por su presión o su temperatura. Vapor saturado de 10 kg/cm2; vapor saturado de 178.9 oC absolutos.

Es la fuerza ejercida por el fluido en la unidad de superficie de la pared del recipiente que lo contiene o del seno mismo del fluido, se mide por medio de un manómetro y se expresa en (kg./cm2, lb/pulg2, bars).

Es la superficie de metal que está en contacto al mismo tiempo con los gases de combustión y con el agua o vapor, es decir, es toda superficie de una caldera que está en contacto por un lado con el agua y por el otro está expuesta al fuego o a la corriente de los gases de la combustión

Se dice que una caldera tiene una capacidad de un caballo caldera, cuando es capaz de producir 15.67 kg/ hr (34.5 lb/ hr) de vapor saturado de 100oC (212oF), utilizando agua de alimentación de la misma temperatura. La American Society of Mechanical Engineers define el caballo caldera como unidad de capacidad en los siguientes términos.

(34.5 lb/hr) partiendo de 100oC(212oF), la capacidad se puede expresar en kg/hr, lbs/hr, kcal/hr, btu/hr. Para calderas en la pequeña y mediana industria industria: Caballos Caldera.

Caldera de tubos de humo, son calderas de tubos rectos, rodeados de agua y a través del interior pasan los gases de la combustión. Flujo de los gases, las calderas tubos de fuego pueden tener dos, tres o cuatro retornos.

Pasos en la caldera

En una caldera existe la evaporación continua de agua y el agregado de cierta cantidad de agua de reposición que produce inevitablemente, el aumento de la concentración de los sólidos en suspensión y en consecuencia, es necesario eliminarlos periódicamente o continuamente.

Es la apertura de las válvulas para la extracción de lodos, acumulados en el fondo de la caldera. En instalaciones de presión moderada existen dos válvulas; Válvula de apertura rápida y válvula de cierre lento, procedimiento a seguir para realizar la purga es la siguiente.

  1. Subir el nivel de agua a medio cristal o lo que recomiende su consultor.
  2. Mida las dosis correspondiente de tratamiento químico y adiciónelo al tanque de alimentación.
  3. Asesórese con el consultor.

Indicadores del Nivel de agua (Cristal de Nivel)

A. Nivel superior de agua: 57MM. (2-1/4″) arriba de la tuerca inferior. La bomba de alimentación de agua. Para en este punto. Inicialmente llenase hasta este punto

B. Nivel inferior de agua: 44 MM. (1-3/4″) arriba de la tuerca inferior. La bomba de alimentación de agua arranca en este punto hasta restablecer el nivel de agua a 57 MM. (2-1/4″).

C. Corte por bajo nivel: 32 MM. (1-1/4″) arriba de la tuerca inferior. El quemador se debe apagar al llegar el nivel de agua en este punto.

Es una purga continúa que se lleva efecto para eliminar de la superficie del agua impurezas o grasa. Existen procedimientos complicados para calcular la cantidad de purgas, por lo que es importante un control del número de veces que resulte necesario purgar.

El bajo nivel de agua y las estadísticas de accidentes nos indican que la mayor parte de ellos se debe al bajo nivel de agua que provoca sobrecalentamiento y debilitamiento de los tubos, hundimiento del hogar y en algunas ocasiones, la destrucción total de la caldera por una explosión desastrosa que produce a la ves pérdidas.

  • Parar inmediatamente la caldera
  • Cerrar la válvula general del vapor
  • No evitar la alimentación de agua a la caldera
  • Esperar que la caldera se enfríe
  • Comprobar que no hubo daños antes de encender nuevamente

¡Importante! La incrustación, que son sales e impurezas que contiene el agua, que actúa como un aislante térmico y puede resultar un sobrecalentamiento del hogar, tubos y espejos. Esta situación puede cuasar fugas en los tubos, agrietamientos en el extremo de los mismos y otros problemas del recipiente a presión.

Para proteger su caldera sobre este mal, que ocasiona el deterioro de las superficies metálicas la única solución es el tratamiento de agua adecuado.

Haga una inspección visual de tubos , hogar, envolvente, y espejos cuando menos una vez al año (recomendable dos vez por año) vaciando la unidad y quitando todos los registros de mano y hombre previamente.

Revise la superficie del lado del agua (especialmente las partes más calientes) con ayuda de lámparas y espejos buscando abolsamiento, deformaciones ó erosiones de la superficie metálica.

Esto puede ser causado por:

  • Alta concentración de “sólidos” en la caldera debido a falta de purgas.
  • Falta de un tratamiento de agua adecuado.
  • Líneas de vapor “extranguladas” a la salida de la caldera que producen velocidades excesivas, causando desprendimiento o arrastres de agua de la caldera.
  • Cargas súbitas, ocasionadas por aperturas rápidas de las válvulas, produciendo sobre carga instantáneas en la caldera.
  • Caldera sobrecargada por incrementos en la demanda de vapor de la planta.
  • Cabezales o líneas principales de vapor con condensaciones sin trampas adecuadas.

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Tratamiento de agua

Si el agua, tal como se encuentra en la naturaleza fuese agua pura y no tuviese ningún elemento extraño contaminándola, no habría necesidad de analizarla por consiguiente, el tratamiento de agua es el acondicionamiento o preparación par su empleo en la generación de vapor. Cualquiera que sea la procedencia, el agua siempre contiene impurezas en solución o en suspensión. La determinación de estas impurezas hacen necesario el análisis del agua.

Tipos de tratamiento

Tratamiento externo

  • Filtración
  • Desaereación
  • Suavización
  • Dealcalización
  • Desmineralización
  • Tratamiento de los condensados

Tratamiento interno

Dosificación de productos químicos

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