8/10/2019 Caldera Termica

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I. RESUMEN

Un grupo productor de vapor de agua es una combinacin de aparatos que

puede constar de cualquiera o de todos los siguientes: Caldera, hogar, equipo de

quemadores o el necesario para quemar el combustible, cmaras de agua,

purificadora de vapor, recalentador, atemperador, economizador y calentador

del aire.

En el presente trabajo vamos a analizar el comportamiento de una Caldera

Pirotubular, (Balance Trmico), para as determinar a partir de su eficiencia y de

los calores perdidos, en qu estado se encuentra para luego poder generar

posibles ideas de solucin.

II. OBJETIVOS

OBJETIVO RINCIPAL

El alumno har un anlisis energtico de la caldera a fin de determinar la

energa til y las diversas prdidas por masa de combustible y la

representacin respectiva del diagrama de SANKEY para el anlisis de la

optimizacin de la caldera e inicios de la auditoria energtica de la misma.

OBJETIVO ESPECIFICOS

Determinar el calor absorbido por el agua o calor til.

Determinar las prdidas de calor por gases de escape, calentamiento del aire,

evaporacin del agua de formacin, combustin incompleta, conveccin y

radiacin y otros

III. MARCO TEORICO

La distribucin del calor resultante de la combustin del combustible en el hogar de una

caldera se comprende mejor por medio del balance trmico, el cual consiste en confeccionar

una tabla con el calor absorbido por el generador de vapor y con las varias prdidas

concurrentes en la combustin. Generalmente estas prdidas se expresan en porcentajes,

donde el total tendr que ser el poder calorfico del combustible quemado y a su vez ser el

100 por ciento. Los conceptos a utilizar son los siguientes:

1. CALOR ABSORBIDO POR EL GENERADOR DE VAPOR

Es el calor absorbido por el generador de vapor (incluyendo el economizador y recalentadores,

en caso de utilizarlos).

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2. GASES DE ESCAPE

Estas prdidas son quizs las ms importantes, ya que son estas las que generan la mayor

cantidad de prdidas en la caldera. Estas prdidas estn asociadas principalmente al calor

sensible del CO2, SO2, O2Y N2presentes en los gases de combustin.

Los gases presentes en la combustin se presentan en el siguiente cuadro:

3. CALENTAMIENTO DE LA HUMEDAD DEL AIRE

Estas prdidas son pequeas.

4. EVAPORACION DEL AGUA DE FORMACION

El Hidrgeno del combustible al quemarse se transforma en agua, la cual abandona la Caldera

en forma de vapor.

5.

COMBUSTION INCOMPLETA

Esta prdida es generalmente es pequea y es debida a que el aire suministrado es

insuficiente, lo cual da como resultado que parte del Carbono del combustible forme xido de

Carbono.

6. CONVECCION, RADIACION Y OTROS

La variacin aceptable por prdidas de radiacin mas conveccin deben estar entre 0.5% y 5%

a plena carga, de acuerdo con el tamao de la caldera. En caso de tener prdidas por este

concepto mayores a las permitidas, se recomienda reducirlas poniendo en prctica las

siguientes acciones:

Reparar total o parcialmente los refractarios y/o aislamientos.

Aumentar el espesor del aislamiento o instalar otro tipo de aislamiento con mejores

propiedades.

Procurar que las unidades trabajen en lo posible a carga nominal.

Cabe hacer un comentario: el balance trmico tal como se calcula ordinariamente da

nicamente las prdidas reales del generador de vapor trabajando durante un perodo de

tiempo limitado, pero no representa condiciones promedio de trabajo, toda vez que no se

consideren las prdidas circunstanciales. Estas prdidas comprenden:

Prdidas calorficas que se producen al apagar la Caldera.

Combustible requerido para poner en marcha la caldera estando fra.

Combustible quemado mientras se arreglan los fuegos.

Calor perdido con el agua al hacer purgas, y al limpiar las superficies de la Caldera.

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IV.- ESQUEMA PRINCIPAL DEL EQUIPO

A. Partes sometidas a presin

Superficie de calefaccin

Tanque de almacenamiento para el agua y vapor

Superficie de recalentamiento

B. Equipos de combustin

Bomba de inyeccin

Quemadores

Reguladores de flujo de combustible

C. Equipos auxiliares

Medidores de fluido e vapor

Sopladores de holln

Desviador de gases

Bomba de agua

Indicador de nivel Termmetros

Manmetros

Vlvula de seguridad

Ablandador de agua

Tanque de sal muera

Tanque de condensado

Calentador

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BACHARAT(Equipo digital utilizado para el

anlisis de gases de combustin )

Ciclmetro (Para medir las temperaturas

de Bulbo seco y de bulbo hmedo)

Contador digitalpara medir la cantidad de

masa que atraviesan las tuberas.

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IDENTIFICACION GENERAL