CALDERAS PIROTUBULARES u HOMOTUBULARES
La caldera de vapor pirorubular, concebida especialmente para el aprovechamiento de gases de recuperación presenta las siguientes características.
Está formada por un cuerpo cilíndrico de disposición horizontal, incorpora interiormente un paquete multitubular de transmisión de calor y una cámara superior de formación y acumulación de vapor, el hogar y los tubos están completamente rodeados de agua, la llama se forma en el hogar pasando los humos por el interior de los tubos de los pasos siguientes para finalmente ser conducidos hacia la chimenea, una de sus desventajas es que presentan una elevada pérdida de carga en los humos.
Características:
· Sencillez en su construcción.
· Facilidad en su inspección, reparación y limpieza.
· Gran peso.
· La puesta en marcha es lenta.
· Gran peligro en caso de explosión o ruptura.
Los generadores humotubulares son empleados en el rango de presiones entre 5 a 30 kg/cm2 y producciones que van de 1 a 28 t/h, desplazando el generador acuotubular que tradicionalmente se empleaba a partir de las 10 t/h de vapor.
Este avance relativo se debe en su mayor parte a las siguientes ventajas:
1Las mejoras introducidas en este diseño determinaron un aumento considerable de la vida útil y menos costo en mantenimiento de las mismas.
2Las menores exigencias en tratamiento de agua de alimentación llevan a un menor costo de operación.
3Su volante térmico, permite un control automático sencillo con buena respuesta a picos bruscos de
demanda de vapor.
4La inversión inicial es comparativamente mucho menor. Las producciones de vapor apuntadas se han logrado básicamente redimensionando las zonas de mayor compromiso térmico.
La caldera humotubular esta constituida por un recipiente que contiene agua en ebullición y que es atravesado por tubos, por el interior de los cuales circulan los gases, producto de la combustión.
Esta se genera en el hogar, que constituye el primer pasaje de gases, aquí la transmisión de calor se
realiza principalmente por radiación. Para su mayor aprovechamiento térmico los gases son conducidos a un segundo pasaje de gases. La cámara de retorno es exterior a la caldera y construida con mampostería refractaria
La mayoría de los generadores humotubulares hoy día incorporan un tercer pasaje de gases.
En el segundo tipo constructivo la cámara de fondo húmedo es un recipiente cilíndrico totalmente rodeado por agua, que por un lado comunica hogar y tubos del segundo pasaje de gases, y por otro es llevado a la placa trasera de la caldera por medio de virotillos soldados o “stays”. Este tipo de cámara de retorno no introduce ninguna limitación en cuanto a calidad de agua de reposición y ha demostrado ser solución estructuralmente óptima.
Caldera homotubular de fondo húmedo
Las calderas humotubulares hoy día se diseñan manteniendo la temperatura de entrada al segundo paso ente 900 a 950°C.
Por otro lado y para mejorar la construcción en su punto crítico, hoy día los tubos del segundo pasaje se mandrilan y luego se sueldan a la placa tubular.
Clasificación de las calderas humotubulares:
1. Verticales (menor capacidad):
a) Fondo seco: cuerpo de tubos verticales con un soporte y salida de gases. El quemador no tiene paredes de agua.
b) Fondo húmedo: misma formación que la anterior pero el quemador está rodeado de paredes de agua (ve = 15 a 20 kg/h.m2)
2. Horizontales:
1 paso, ej: locomotora
2 pasos o doble
3 pasos
4 pasos
Paso:
Es el recorrido de los gases de combustión en un largo de la caldera.
La ventaja del mayor número de pasos se hace evidente por la retención de los gases de la combustión o del mayor tiempo de contacto de ellos con la superficie de la caldera. Esta retención representa una mejor captación del calor o sea una menor temperatura de salida de los gases de escape, que es una medida de mejor rendimiento térmico de la caldera. Adicionalmente este mayor contacto representa una mayor vaporización específica y mejor rendimiento.
Algunos fabricantes utilizan tubos aleteados internamente que aumenta la retención del calor.
Otra denominación de las calderas homotubulares que se han usado en nuestra Armada, inclusive para propulsión, es la de Calderas Cilíndricas. Mas información sobre su diseño y construcción, la encontrarán en https://drive.google.com/file/d/0B1rlCioRveAHQVYyZmM2VFoxdEU/view
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FUENTES:
M.J.D.
ESCUELA DE TÉCNICAS Y TÁCTICAS NAVALES - Apuntes
MAQ 303 CALDERAS NAVALES CAPITULO 4 Calderas de tubos de llama.
MAQ 303 CALDERAS NAVALES CAPITULO 5 Particularidades de construcción de las calderas cilíndricas.
