Las calderas

CALDERAS

1. ¿QUÉ ES UNA CALDERA? 1

Es un recipiente a presión diseñado para generar vapor de agua, absorbiendo el calor liberado en la combustión de un combustible o también de gases calientes provenientes de un proceso externo o de elementos eléctricos.

1.1. PARA QUE SE UTILIZAN2

Las calderas son equipos que se utilizan para generar vapor a partir de una fuente de calor. En la industria, generalmente el calor proviene de la energía química almacenada por los combustibles fósiles, como carbón, hidrocarburos, gases combustibles, etc. La cual se libera al reaccionar estos con el oxígeno.

1.2. COMO FUNCIONAN2

Toda caldera se compone de cinco partes principales: el hogar, el quemador, las zonas de circulación de los gases, las zonas de fluido térmico (agua) y la chimenea.

El Hogar está constituido por dos elementos: la cámara de combustión y el cenicero. En la primera se libera el calor por la reacción exotérmica (c+o2 co2), produciendo gas caliente. En el segundo se recoge los residuos en combustión. En la zona de circulación de gases se realiza la transmisión de calos de agua; de acuerdo al tipo de caldera, la circulación de los gases se realiza por dentro o por fuera de los tubos.

El flujo de calor, que se origina al quemar el combustible, se transfiere mediante tres mecanismos: radiación, convención, y conducción. La radiación es la transferencia de calor directa en forma de energía radiante, procedente de la incandescencia del combustible o de las llamas a los tubos y al cuerpo de la caldera. La convección es la transferencia de calor entre una superficie sólida y un líquido o gas adyacente que está en movimiento. La convección natural se debe a las diferencias de densidad que proviene del diferencial de temperatura. La convección forzada es causada por una fuerza mecánica, aplicada para impartir movimiento al fluido. La conducción es la transferencia de calor de un cuerpo a otro cuando se encuentra en contacto físico, pero sin un desplazamiento apreciable de las partículas dentro de dicho cuerpo.

La transferencia de calor en el interior de la caldera se ve afectada por la temperatura de la llama y los productos de la combustión, por la acumulación de escorias, cenizas volantes u hollín en las superficies en contacto con el fuego, por la turbulencia y movimiento del vapor y el agua.

Normalmente la capacidad de una caldera se expresa en términos de Boiler Hoosepower (BHP) para calderas de tamaños medios. Calderas relativamente grandes indican su capacidad de producción en lb/h de vapor o en kg/h de vapor. Un BHP equivale a 33465 BTU/h, lo cual significa evaporar 34.5 lb/h de agua saturada a 212°F (100°c) y una atmosfera de presión. Para condiciones diferentes.

mv=(BHP*33465)/(hv-hf)

Donde

hv: Entalpia del calor en BTU/Lb.

hf: Entalpia del agua de alimentación en BTU/Lb

mv: Flujo de vapor generado en Lb/h.

CLASIFICACION DE LAS CALDERAS2

De acuerdo a la circulación del agua, por fuera o por dentro de los tubos las calderas se clasifican en pirotubulares y acuotubulares.

CALDERAS PIROTUBULARES:2

En este tipo de calderas el gas caliente de la combustión circula a través del interior de los tubos sumergidos en el agua. Usualmente son calderas de menos de 1000 BHP, utilizadas generalmente en procesos donde la demanda de vapor es baja.

Las calderas pirotubulares tiene la ventaja de almacenar un gran volumen de agua, lo que permite compensar los efectos de repentinas fluctuaciones en la demanda de vapor. Sin embargo, el tiempo que necesita para alcanzar la presión de trabajo, partiendo de un arranque frio, es considerablemente mayor que el requerido por una caldera acuotubular.

Se fabrican en capacidades que van desde 1 BHP hasta Aproximadamente

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