Descripción de calderas y generadores de vapor
Objetivos
· Generar agua caliente para calefacción y uso general
· Generar vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o calefacción.
Funcionamiento
Funcionan mediante la transferencia de calor, producido generalmente al quemarse un combustible, al agua contenida o circulando dentro de un recipiente metálico.
En toda caldera se distinguen dos zonas importantes:
a) Zona de liberación de calor u hogar o cámara de combustión Es el lugar donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con respecto al recipiente metálico.
Interior: El hogar se encuentra dentro del recipiente metálico o rodeado de paredes refrigeradas por agua.
Exterior: Hogar construido fuera del recipiente metálico. Está parcialmente rodeado o sin paredes refrigeradas por agua.
La transferencia de calor en esta zona se realiza principalmente por Radiación (llama – agua).
b) Zona de tubos
Es la zona donde los productos de la combustión ( gases o humos) transfieren calor ala agua principalmente por Convección ( gases – agua. Está constituida por tubos, dentro de los cuales pueden circular los humos o el agua.
La generación de vapor para el accionamiento de las turbinas se realiza en instalaciones generadoras comúnmente denominadas calderas.
La instalación comprende no sólo la caldera propiamente dicha, sino, además, componentes principales y accesorios tales como:
- Economizadores y chimeneas.
- Sobrecalentadores y recalentadores.
- Quemadores y alimentadores de aire.
- Condensadores.
- Bombas y tanques de alimentación.
- Domos.
Las calderas se pueden clasificar según:
a) El pasaje de fluidos, en humotubulares o acuotubulares.
b) El movimiento del agua, de circulación natural o circulación forzada.
c) La presión de operación, en subcríticas y supercríticas.
Las calderas primitivas consistían en un gran recipiente lleno de agua que era calentado por un fuego en su parte inferior. El gran volumen de agua en estado de ebullición generaba fácilmente situaciones de gran riesgo al excederse la presión máxima admisible.
Para aumentar la superficie de contacto gas-metal, y disminuir la cantidad de agua en ebullición se crearon primero las calderas humotubulares, en las que los gases de combustión circulan por tubos inmersos en el agua.
El próximo paso en el desarrollo fue la creación de las calderas acuotubulares, en las que el agua circula por tubos que forman las paredes del hogar. De este modo se maximiza la transferencia de calor y se minimiza el volumen de agua reduciendo el riesgo de explosión.
Las múltiples aplicaciones que tienen las calderas industriales, las condiciones variadas de trabajo y las innumerables exigencias de orden técnico y práctico que deben cumplir para que ofrezcan el máximo de garantías en cuanto a solidez, seguridad en su manejo, durabilidad y economía en su funcionamiento, ha obligado a los fabricantes de estos equipos a un perfeccionamiento constante a fin de encarar los problemas. La búsqueda de soluciones ha originado varios tipos existentes agrupados según sus características más importantes.
Definiciones:
a) Es un recipiente metálico en el que se genera vapor mediante la acción del calor; una definición completa sería:
“Caldera es un recipiente metálico, cerrado, destinado a producir vapor o calentar agua, mediante la acción del calor a una temperatura superior a la del ambiente y presión mayor que la atmosférica”.
b) Generador de Vapor: Se llama así al conjunto o sistema formado por una caldera y sus accesorios.
En la práctica se habla de “Calderas” refiriéndose a todo el conjunto o “Generador de Vapor”
Las calderas o generadores de vapor son dispositivos cuyo objetivo es:
- Generar agua caliente para calefacción y uso general.
- Generar vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o calefacción.
- Esterilización.
FUENTES:
http://calderasmarinas.blogspot.com/2013/05/elementos-principales-que-conforman-una.html
