Preguntas guía La caldera

Preguntas guía

La caldera

La caldera es un equipo de ingeniería diseñado para la generación de vapor. Las calderas son instrumentos térmicos que tienen como propósito provocar que un flujo, que originalmente se encuentra en estado líquido, cambie de fase, obteniendo vapor saturado, a través de la transferencia de calor provocada por la quema de cualquier tipo de combustible. Dichas máquinas son utilizadas en numerosos procesos industriales que requieren altas temperaturas, principalmente en la industria petroquímica, química y farmacéutica. Asimismo, su importancia recae en su amplio uso dentro de las industrias, ya que en muchas de ellas la obtención de vapor es de vital importancia. [pic 1]

Tipos de caldera

Existen diversas clasificaciones para las calderas, aunque la más general es de acuerdo a su principio de funcionamiento: acuotubulares y pirotubulares.

Las calderas acuotubulares son aquellas en las que el fluido se desplaza por la numerosa cantidad de tubos provistos en la caldera, y que son calentados superficialmente por los productos de combustión. Este tipo de calderas son ampliamente utilizadas en centrales termoeléctricas.

Por otro lado, las calderas pirotubulares son aquellas que están constituidas por un haz de tubos de acero colocados en el interior de la misma, a través de los cuales circulan los gases de combustión mientras que el fluido de interés viaja por fuera de dichos tubos.

Las primeras calderas en existir fueron las calderas pirotubulares, que hoy en día se emplean para alcanzar temperaturas de hasta 300°C, presiones de hasta 30 bares y una producción de 55 t/h de vapor, dependiendo de la potencia.

Años más tarde surgieron las calderas acuotubulares con el propósito de superar las limitaciones de potencia y presión que presentaban las ya existentes, consiguiendo temperaturas de hasta 600°C, presiones de hasta 350 bar y una producción de 2000 t/h. Dentro del grupo de las calderas acuotubulares, podemos encontrar las calderas de vapor rápido o de serpentín, que debido al pequeño volumen de agua permiten la obtención de vapor en un periodo de tiempo muy corto.

A excepción de algunos casos indiscutibles y de acuerdo a las condiciones de vapor necesarias, hay múltiples disputas acerca de qué tipo de caldera es la óptima. A decir verdad, para dicho cuestionamiento no existe una única respuesta, ya que lo más conveniente es estudiar cada proceso de manera independiente. De manera general, las calderas pirotubulares permiten una gran estabilidad ante las variaciones de carga y presión de los procesos industriales debido a la cámara interior de vapor y al volumen de agua requerido. En contraste, en las calderas acuotubulares la circulación del agua alcanza velocidades considerables con lo que se consigue una transmisión eficiente del calor y, por consiguiente, se eleva la capacidad de producción de vapor.

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