Universidad Nacional del Callao Laboratorio De Ingeniera Qumica IFacultad de Ingeniera Qumica UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

LABORATORIO DE INGENIERA QUMICA I

PROFESOR: Lpez Herrera Jorge

2014

CALDERASI. INTRODUCCION

Lascalderasde vapor son unos aparatos en los que se hace herviraguapara producir vapor. Elcalornecesario para caldear y vaporizarel aguapude ser suministrado por un hogar, porgasescalientes recuperados a la salida de otro aparato industrial (horno, por ejemplo), por el fluido refrigerador de una pila atmica, porirradiacinsolar o por una corriente elctrica. Cuando el calor es suministrado por en lquido caliente o por vapor que se condensa, se suelen emplear otras denominaciones, tales como vaporizador y transformador de vapor. El sinnimo generador de vapor se emplea de preferencia cuando se habla de calderas de una cierta importancia. Si la caldera propiamente dicha est conectada a otros, de los cuales unos calientan el agua (recalentadores de agua, economizadores) o elairedecombustin(precalentador de aire), y otros recalientan el vapor (recalentadores), suele denominarse el conjuntogrupoevaporador, y la parte del grupo en que se produce la evaporacin se llama vaporizador o haz vaporizador. Los aparatos que quitan su vapor al fluido refrigerador de un reactor nuclear (pila atmica), si bien constituyen verdaderos evaporadores o calderas en sentido amplio de la palabra, se denominan normalmente intercambiadores. Durante su funcionamiento, la caldera propiamente dicha est sometida interiormente a lapresindeequilibriodel agua y de su vapor a latemperaturaalcanzada. Los otros elementos del grupo recorridos por el agua o el vapor, a partir de la bomba dealimentacin(economizador, recalentador), estn sometidos casi a la misma presin, pero la temperatura del fluido puede ser inferior o superior a la ebullicin.

II. OBJETIVOS

Reconocer las partes de una caldera. Conocer los tipos de calderas Conocer las principales aplicaciones de una caldera.

III. FUNDAMENTO TEORICOLacalderaes unamquinao dispositivo de ingeniera diseado para generar vapor. Estevaporse genera a travs de unatransferencia de calor apresinconstante, en la cual el fluido, originalmente en estadolquido, se calienta ycambia su fase.Segn laITC-MIE-AP01, caldera es todo aparato de presin donde elcalorprocedente de cualquier fuente deenergase transforma en energa utilizable, a travs de un medio de transporte en fase lquida o vapor.La caldera es un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas de intercambiadores de calor, en la cual se produce un cambio de fase. Adems, es recipiente de presin, por lo cual es construida en parte conacero laminadoa semejanza de muchos contenedores de gas.Debido a las amplias aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de agua, la caldera es muy utilizada en la industria, a fin de generarlo para aplicaciones como:

ESTERILIZACIN (TINDARIZACIN)Era comn encontrar calderas en los hospitales, las cuales generaban vapor para "esterilizar" elinstrumental mdico; tambin en loscomedores, con capacidad industrial, se genera vapor para esterilizar loscubiertos, as como para elaborar alimentos en marmitas (antes se crey que esta era una tcnica de esterilizacin).

PARA CALENTAR OTROS FLUIDOSComo por ejemplo, en laindustria petrolera, donde el vapor es muy utilizado para calentarpetrleosy mejorar su fluidez.

GENERARELECTRICIDADSe da travs de unciclo Rankine. La caldera es parte fundamental de lascentrales termoelctricas.Es comn la confusin entre caldera ygenerador de vapor, pero su diferencia es que el segundo genera vapor sobrecalentado.

HISTORIACuandoJames Wattobserv que se podra utilizar el vapor como una fuerza econmica que remplazara la fuerza animal y manual, se empez a desarrollar la fabricacin de calderas, hasta llegar a las que actualmente tienen mayor uso en las distintas industrias.Las primeras calderas tuvieron el inconveniente de que los gases calientes estaban en contacto solamente con su base, y en consecuencia se desaprovechaba el calor del combustible. Debido a esto, posteriormente se les introdujeron tubos para aumentar la superficie de calefaccin. Si por el interior de los tubos circulan gases o fuego, se les clasifican en calderas pirotubulares (tubos de humo) y calderas acuotubulares (tubos de agua). Hasta principios del siglo XIX se us la caldera para teir ropas, producir vapor para la limpieza, etc., hasta que Papin cre una pequea caldera llamada "marmita". Se us vapor para mover la primera mquina homnima, la cual no funcionaba durante mucho tiempo, ya que utilizaba vapor hmedo (de baja temperatura) y al calentarse, sta dejaba de producir trabajo til. Luego de otras experiencias, James Watt complet una mquina de vapor de funcionamiento continuo, que us en su propia fbrica, ya que era un industrial ingls muy conocido.La mquina elemental de vapor fue inventada por Dionisio Papin en 1769 y desarrollada posteriormente por James Watt en 1776.Inicialmente fue empleada como mquina para accionar bombas de agua, de cilindros verticales; fue la impulsora de la revolucin industrial, la cual comenz en ese siglo y contina en el nuestro.Mquinas de vapor alternativas de variada construccin han sido usadas durante muchos aos, como agente motor, pero han ido perdiendo gradualmente terreno frente a las turbinas. Entre sus desventajas est la poca velocidad y (como consecuencia directa) el mayor peso por kW de potencia; necesidad de un mayor espacio para su instalacin e inadaptabilidad para usar vapor a alta temperatura.

Dentro de los diferentes tipos de caldera, se han construido para traccin, utilizadas en locomotoras para trenes, tanto de carga como de pasajeros. Hay una caldera multi-humotubular con haz de tubos amovibles, preparada para quemar carbn o lignito. El humo, es decir, los gases de combustin caliente pasan por los tubos, cediendo su calor al agua que los rodea.

Para medir la potencia de la caldera, y como dato anecdtico, Watt recurri a medir la potencia promedio de muchos caballos, y obtuvo unos 33.000 libras-pie/minuto o sea 550 libras-pie/seg., valor que denominHorse Power, potencia de un caballo. Posteriormente, al transferirlo al sistema mtrico de unidades, daba algo ms de 76 kg/seg. La Oficina Internacional de Pesos y Medidas de Pars, resolvi redondear ese valor a 75 ms fcil de simplificar, llamndolo "Caballo Vapor" en homenaje a Watt.

COMBUSTIBLES PARA CALDERASLos tres tipos ms comunes de combustible que se usan en las calderas de vapor son: carbn, fuel ol ygas. Sin embargo, tambin se usan residuos industriales o comerciales en ciertas calderas y electricidad para las calderas de electrodos. Normalmente, el tipo de combustible se elige dependiendo de cul tiene la tarifa ms atractiva. CARBNCarbn es el trmino genrico dado a una familia de combustibles slidos con un alto volumen de carbono. En esta familia, hay varios tipos de carbn, cada uno relacionado con la fase de formacin del carbn y el volumen de carbono. Estos estados son: Turba. Lignito. Carbn bituminoso. Semi bituminoso. AntracitaComo combustible de la caldera, se suele usar el bituminoso y la antracita. Un promedio razonable es: para producir aproximadamente 8 kg de vapor se ha de quemar 1 kg de carbn.

PETRLEOEl Fuel ol que se usa como combustible en la caldera proviene del residuo producido de petrleo crudo despus de que se ha destilado para producir productos ms ligeros como el aceite de motor, parafina, queroseno, diesel y gasoil. Hay varios grados disponibles, cada una adecuada para los diferentes tipos de calderas, los grados son los siguientes: ClaseD: Gasoil. ClaseE: Fuel-olligero. ClaseF: Fuel-olmedio. ClaseG: Fuel-ol pesado.Puede producirse aproximadamente 15 kg de vapor por kg de Fuel-ol o 14 kg de vapor por litro de Fuel-ol.

GASEl gas es la forma de combustible de caldera que es fcil quemar con poco exceso de aire. Los gases combustibles estn disponibles en dos formas diferentes; Gas naturalste es gas que seha producido (de manera natural) bajo tierra. Se usa en su estado natural, salvo la eliminacin de impurezas, y contiene metano en su forma ms comn. El gas licuado de petrleo (GLP).stos son gases que se producen al refinar el petrleo y se almacenan bajo presin en un estado lquido hasta que se vayan a usar. Las formas ms comunes de GLP son propano y butano1 Termia de gas producir aproximadamente 42 kg de vapor en la salida de una caldera a 10 bar r de presin, con una eficacia dela caldera del 80%.

COMBUSTIBLE DE RESIDUOSsta puede ser una fuente barata de combustible primario para las calderas. Antiguamente, las calderas de combustible de residuos podan quemar desechos derivados del proceso como cortezas de madera o el aceite sucio. La legislacin actual hace difcil que las calderas renan los requisitos de emisiones necesarias. Ahora es ms normal que el combustible de residuos sea quemado como parte de un paquete de energa total. Un ejemplo sera un hospital quemando los residuos en un incinerador de gas donde los gases calientes mezclados se usaran para alimentar una planta productora de vapor, probablemente como parte de un proceso de CHP.

TIPOS DE CALERAS1. CALDERAS PIROTUBULARES

En esta caldera la llama y los productos de la combustin pasan a travs de los tubos y el agua caliente rodea el hogar interno y los bancos de tubos. Manejan presiones de operacin de 0-20 bares (0-300 PSIG). (ROSALER, 2002). Figura 1. Ventajas: Menor costo inicial debido a la simplicidad de su diseo, mayor flexibilidad de operacin, menores exigencias de pureza en el agua de alimentacin, son pequeas y eficientes. Desventajas: Mayor tiempo para subir presin y entrar en funcionamiento, no se deben usar para altas presiones.

Figura 1. Caldera pirotubular. Adaptado de (KOHAN, 2000)

Las calderas pirotubulares o de depsito como tambin se llaman, generalmente son de forma cilndrica y tienen una cmara de combustin con una relacin mnima entre la longitud y el dimetro de 3:1 (SAXON, 2006).Segn Kohan, las calderas pirotubulares son las ms utilizadas en el calentamiento de procesos y en aplicaciones industriales y comerciales. (KOHAN, 2000)Estas calderas se pueden subdividir en: de un solo paso o de mltiples pasos.

CALDERAS PIROTUBULARES DE UN PASO

Estas calderas tienen un conjunto de tubos de humo que las atraviesan desde el principio hasta el final, con los quemadores al principio y la chimenea al final de estos, Figura 2, los tubos pueden ser colocados en la cmara de la caldera en forma vertical u horizontal. Los quemadores van montados dentro de cada tubo y normalmente en las calderas horizontales el tiro es forzado y en las verticales el tiro es natural. Estas calderas son diseadas para quemadores de gas y tienen una produccin de vapor de 36 Kg/h hasta 360 Kg/h. Las calderas verticales son comnmente usadas para tintorera y en la fabricacin de prendas de vestir (SAXON, 2006).

Figura 2. Caldera pirotubular de un paso. Adaptado de (SAXON, 2006)

CALDERAS PIROTUBULARES DE MLTIPLES PASOS

Esta caldera usualmente tiene una sola cmara para la combustin principal, con un conjunto de tubos por donde 5 pasan los gases calientes, tanto por el frente como por la parte de atrs de esta. Uno de los primeros diseos fue el de la caldera de Lancashire mostrada en la figura 3; esta fue originalmente diseada para quemadores con carbn, pero luego fue convertida a gas natural. El rendimiento trmico de este tipo de caldera generalmente es cerca de 7377%.

Figura 3. Caldera de Lancashire. Adaptado de (SAXON, 2006)

La caldera moderna de cmara empaquetada generalmente es de tres pasos en la caldera hmeda, figura 4, sino hay problemas de fugas de aire podra funcionar con eficiencias trmicas de 7883%. El combustible puede ser petrleo, gas o dual. El vapor generado puede ser de hasta 31800 kg/h con presiones de hasta 18 bares. Las Calderas de ms de 16820 kg/h de salida generalmente tienen dos tubos de combustin (SAXON, 2006).

Figura 4. Caldera de tres pasos. Adaptado de (SAXON, 2006)

2. CALDERAS DE AGUA O ACUOTUBULARES

En este tipo de unidad, los productos de la combustin rodean a los bancos de tubos y el agua circula por el interior de dichos tubos. Manejan presiones de operacin de 0-150 bares (0-2200 PSIG). (ROSALER, 2002). Figura 5. Ventajas: Pueden ser puestas en marcha rpidamente y trabajan a 300 PSI o ms. Desventajas: Mayor tamao y peso, mayor costo, debe ser alimentada con agua de gran pureza.

Figura 5. Caldera acuotubular. Adaptado de (KOHAN, 2000)Estas son las grandes calderas de alta presin utilizadas para la generacin de energa en la industria. Los gases calientes de los quemadores pasan alrededor de los bancos de tubos verticales que contienen el agua. Las calderas son de forma rectangular y los tubos estn conectados a un tambor de agua en la parte inferior y a un colector de vapor en la parte superior. Normalmente hay un sobrecalentador por encima de la cmara principal de combustin. Los productos son por lo general por encima de 20.000 kg/h. Debido a factores econmicos, las calderas trabajan con carbn pulverizado o petrleo. Algunas han sido convertidas a gas, tambin pueden trabajar con dos quemadores de combustible.

3. CALDERAS DE TIPO SERPENTN

Estas calderas son en forma de tubo de agua con el agua contenida en un conjunto de serpentines. La llama del quemador va por el interior y centro del serpentn, los productos pasan alrededor de las capas externas de los serpentines, figura 6. Estas calderas se denominan a veces generadores de vapor o vaporizadores de vapor.

Figura 6. Caldera de serpentn. Adaptado de (KOHAN, 2000)

Son calderas de baja capacidad de agua y producen pequeas cantidades de vapor rpidamente, en menos de 5 minutos. Se debe tener cuidado con el tratamiento de las aguas, por lo general es a base de sodio en combinacin con aditivos qumicos es todo lo que es normalmente necesario para el tratamiento de las aguas de alimentacin. Los productos pueden variar desde 200 kg/h hasta aproximadamente 9090 kg/h a 40 bares. Estas utilizan quemadores de gas o de petrleo.

4. OTRAS CALDERAS

Adems de las calderas descritas, tambin existen las calderas de gas que se utilizan para proporcionar vapor hmedo para panadera, hornos de pastelera. Estas calderas son pequeas y las presiones de trabajo son del orden de los 2 bares, figura 7. (SAXON, 2006).

Figura 7. Caldera de vapor pequea. Adaptado de (SAXON, 2006)

ELEMENTOS, TRMINOS Y COMPONENTESDE UNA CALDERA AGUA DE ALIMENTACINes el agua de entrada que alimenta el sistema, generalmente agua de pozo o agua de red con algn tratamiento qumico como la desmineralizacin.

AGUA DE CONDENSADOes el agua que proviene del estanquecondensadory que representa la calidad delvapor.

VAPOR SECO O SOBRESATURADOVaporde ptimas condiciones.

VAPOR HMEDO O SATURADOVaporcon arrastre de espuma proveniente de un agua de alcalinidad elevada.

CONDENSADORSistema que permite condensar elvapor.

ESTANQUE DE ACUMULACINEs el estanque de acumulacin y distribucin de vapor.

DESAIREADOREs el sistema que expulsa los gases a laatmsfera.

PURGA DE FONDOEvacuacin de lodos y concentrado del fondo de la caldera.

PURGA DE SUPERFICIEEvacuacin de slidos disueltos desde el nivel de agua de la caldera.

FOGN U HOGARAlma decombustindel sistema, para buscar una mejora contina de los recipientes y circuitos establecidos por la caldera.

COMBUSTIBLEMaterial que produceenerga calricaal quemarse.

AGUA DE CALDERASAgua de circuito interior de la caldera, cuyas caractersticas dependen de los ciclos y del agua de entrada.

CICLOS DE CONCENTRACINNmero de veces que se concentra el agua de caldera respecto del agua de alimentacin.

ALCALINIDADNivel de salinidad expresada en ppm de CaCO3que confiere una concentracin deionescarbonatos e hidroxilos que determina el valor depHde funcionamiento de una caldera, generalmente desde 10,5 a 11,5.

DESOXIGENACINTratamiento qumico que elimina eloxgenodel agua de calderas.

INCRUSTACINSedimentacin de slidos con formacin de ncleos cristalinos o amorfos de sulfatos, carbonatos o silicatos de magnesio que merman la eficiencia de funcionamiento de la caldera.

DISPERSANTESistema qumico que mantiene los slidos descohesionados ante un evento de incrustacin.

ANTI INCRUSTANTESistema qumico que les permite a los slidos permanecer incrustantes en solucin.

ANTICORROSIVOSistema qumico que brinda proteccin por formacin de filmes protectivos anteionescorrosivos presentes en el agua. NDICE DEVAPOR/COMBUSTIBLEndice de eficiencia de produccin devaporde la caldera.

ACCESORIOS DE UNA CALDERAHay varios accesorios que deben instalarse en las calderas de vapor, todos con el objetivo de mejorar: Funcionamiento. Eficacia. Seguridad.A continuacin explicaremos algunos de los accesorios importantes de la caldera: PLACA DE INSTALACINEn la ltima la mitad del siglo XIX, las explosiones en calderas de vapor eran bastante comunes. A consecuencia de esto, se form una compaa en Manchester con el objetivo de reducir el nmero de explosiones sometiendo las calderas de vapor a un examen independiente. Esta compaa era el principio de la actual Federacin de Seguridad (SAFed), el organismo cuya aprobacin se requiere en el Reino Unido para los accesorios y controles de caldera. Despus de un periodo comparativamente corto, slo ocho de11 000 calderas examinadas explotaron. Esto comparado con las 260 explosiones de calderas que ocurrieron en calderas que no fueron examinadas por esta compaa.Este xito conllev a la ley sobre explosiones de calderas de1882 qu incluy la necesidad de una placa de instalacin de caldera.

VLVULAS DE SEGURIDADUno de los accesorios importantes de la caldera es la vlvula de seguridad. Su funcin es proteger el cuerpo de la caldera de sobrepresin y evitar que explosione. La normativa BS 6759 (ISO4126) trata de las vlvulas de seguridad en calderas de vapor, y BS2790 (8.1) trata de a las especificaciones del diseo y fabricacin de calderas pirotubulares de construccin soldada.Hay muchos tipos diferentes de vlvulas deseguridad instaladas en la planta de la caldera, todas deben cumplir el siguiente criterio: La(s) vlvula(s) deseguridad deber(n)dar salidaa un caudal de vapor equivalente a la potencia trmica de la caldera. El rango de capacidad de descarga total de la(s) vlvula(s) de seguridad debe estar dentro del 110% de la presin de diseo de la caldera. El orificio que conecta una vlvula de seguridad a una caldera debe ser como mnimo de 20 mm. La tara mxima de la vlvula de seguridad serla presin mxima permisible de trabajo de la caldera. Debe haber un margen adecuado entre la presin normal de trabajo de la caldera y la tara de la vlvula de seguridad

VLVULAS DE INTERRUPCIN PARA CALDERASUna caldera de vapor debe tenerinstalada una vlvula de interrupcin(tambin conocida como vlvula de salida de vapor). Esta asla la caldera de vapor y su presin del proceso o la planta. Generalmente es una vlvula de globo en ngulo del modelo de husillo.La vlvula de interrupcin no se disea como una vlvula para proporcionar ms o menos vapor, debe abrirse o cerrarse totalmente. Siempre debe abrirse lentamente para evitar aumentos repentinos de presin aguas abajo y los golpes de ariete.En aplicaciones de varias calderas debe instalarse una vlvula de aislamiento adicional en serie con la vlvula de salida de vapor. sta es, generalmente, una vlvula del globo de husillo, del tipo de retencin que previene que una caldera presurice a otra. Alternativamente, algunas empresas prefieren usar una vlvula globo de husillo con una vlvula de retencin de disco intercalada entre las bridas de las dos vlvulas de aislamiento.

VLVULAS DE RETENCINLa vlvula de retencin, se instalan en la tubera del agua de alimentacin de la caldera entre la bomba de alimentacin y la caldera. Una vlvula de aislamiento para la alimentacin a la caldera se instala en el cuerpo de la caldera.La vlvula de retencin contiene un resorte que mantiene la vlvula cerrada cuando no hay presin en la caldera aunque el tanque de alimentacin tenga un nivel elevado, adems previene que la caldera se inunde por la presin esttica del agua de alimentacin.Bajo condiciones normales de vapor, lavlvula de retencin funciona de una manera convencional para detener flujo del retorno de la caldera que entra en la lnea de alimentacin cuando la bomba de alimentacin se para. Cuando la bomba de alimentacin se pone en marcha, su presin vence al resorte para alimentar la caldera.

VLVULAS DE PURGA DE FONDO Las calderas deben tener como mnimo una vlvula de purga de fondo, en un lugar cercano al que pueda que se acumule el sedimento o lodo. Estas vlvulas deben accionarse con una llave y estn diseadas de tal manera que es imposible sacar la llave con la vlvula abierta. Ahora estn disponibles vlvulas de purga de fondo automticas que se controlan por temporizadores incorporados en los controles electrnicos que aseguran que una sla caldera puede purgarse a la vez.

Con purga de fondo manual en una instalacin de varias calderas, slo se permite una llave en la sala de calderas. De esta manera es imposible que el contenido de la purga de fondo de una caldera pase a otray que tengaque pararse para el mantenimiento.

MANMETROSTodas las calderas deben tener como mnimo un indicador depresin. El tipo usual es un manmetro sencillo segn lanormativaBS1780 Parte 2 - clase uno. El dial debe tener como mnimo 150 mm de dimetro y ser del tipo de tubo de bourdon, debe tener marcado la presin de trabajo normal (indicado por una lnea roja en eldial) y la presin /diseo de trabajo mximo permisible (indicado por una lnea morada en el dial).Los manmetros, normalmente, se conectan al espacio vapor de la caldera por un tubo sifn en R que est lleno de vapor condensado para proteger el mecanismo del dial de altas temperaturas. Se pueden instalar manmetros en otros recipientes a presin como tanques de purga de fondo, normalmente tendrn diales ms pequeos.

INDICADORES DE NIVEL Y SUS ACCESORIOSTodas las calderas tienen como mnimo un indicador de nivel de agua, pero las de ms de 145 kg/h deben tener dos indicadores. En el Reino Unido, la normativa BS 3463 cubre los indicadores de nivel.Un tubo de cristal muestra el nivel real del agua en la caldera sean cuales sean las condiciones de trabajo de la caldera. Deben instalarse indicadores de nivel para que nos muestren su lectura ms baja del nivel del agua a 50 mm del punto sobre donde ocurrir el sobrecalentamiento.Alrededor de ellos deben instalarse protectores que no deben impedir la visibilidad del nivel del agua.Los indicadores de nivel son propensos a daos por la corrosin de los qumicos en el agua de la caldera, y erosin durante la purga de fondo, especialmente en el lado del vapor. Cualquier seal de corrosin o erosin nos obliga a cambiar el cristal.Para comprobar un indicador de nivel, debe seguirse el siguiente procedimiento; Cerrar el grifo de agua y abrir el grifo de purga durante aprox.5 segundos. Cerrar el grifo de purga y abrir la llave del agua - el agua deber volver rpidamente a su nivel del funcionamiento normal, si esto no ocurriera, entonces podra haber un obstculo en el grifo de agua y debe remediarse lo ms pronto posible. Cerrar el grifo de vapor yabrir el grifode purgadurante aproximadamente 5 segundos. Cerrar el grifo de purga y abrir la llave de vapor, Si el agua no vuelve a su nivel rpidamente, podra haber un obstculo en el grifo de vapor y debe remediarse lo ms pronto posible.El operador autorizado debe comprobar sistemticamente los indicadores de nivel por lo menos una vez al da llevando la proteccin necesaria en la cara y las manos para protegerle de quemaduras en caso de la rotura del cristal.Todas las manetas del indicador de nivel deben apuntar hacia abajo cuando est trabajando.La proteccin del indicador de nivel debe mantenerse limpia. Cuando se est limpiando la proteccin debe cerrarse temporalmente el indicador de nivel. CMARAS DE CONTROL DE NIVELLas cmaras de control de nivel estn en la parte externa de la caldera y sirven para instalar los controles o alarmas de nivel.El funcionamiento de los controles o alarmas de nivel se verifica diariamente cuando se usa la vlvula de purga secuencial. Con el volante girado totalmente en sentido contrario a las agujas del reloj, la vlvula estar en la posicin de funcionamiento normal y un asiento trasero cierra la conexin del desage. CONTROLES DE NIVEL INSTALADOS DENTRO DELA CALDERAHay sistemas del control de nivel que proporcionan un grado mayor de seguridad que los mencionados anteriormente. Los sensores se instalan directamente dentro del cuerpo de la caldera y proporcionan una funcin de supervisin de la integridad del sistema. Debido a que estn instalados internamente, no estn sujetos a los procedimientos de purga de fondo de las cmaras externas. El funcionamiento del sistema se comprueba con una prueba de evaporacin. Las fundas de proteccin se instalan para amortiguar el nivel de agua alrededor del sensor.

ELIMINADORES DE AIRE Y ROMPEDORES DE VACOCuando una caldera se pone en marcha, el espacio de vapor est lleno de aire. Este aire no tiene valor calorfico, de hecho afectar adversamente al funcionamiento de la planta debido a su presin parcial como se demuestra en la ley de Dalton, y tambin su efecto de cubrir las superficies de intercambio de calor. El aire tambin puede dar lugar a corrosin en el sistema de condensado, si no se elimina adecuadamente.El aire puede purgarse del espacio de vapor simplemente usando una vlvula manual, normalmente quedara abierto hasta que el manmetro marque una presin aproximada de 0,5 bar. Una alternativa al grifo es un eliminador de aire de presin equilibrada que no slo libera al operador de la caldera de la tarea de purgar aire manualmente (y asegura que realmente se realiza), tambin es mucho ms preciso y eliminar los gases que se pueden acumular en la caldera.

Cuando se para una caldera, el vapor en el espacio vapor se condensa produciendo un vaco. Este vaco ejerce una presin desde el exterior sobre la caldera, y puede producir que las mirillas de inspeccin fuguen, que se dae la estructura de la caldera y existe el peligro de que se llene excesivamente la caldera parada. Para evitar esto, se requiere un rompedor de vaco enel cuerpo de la caldera.

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Caldera del laboratorio de operaciones unitarias LOPU

V. PROBLEMAS RESUELTOSUn ciclo de potencia de vapor ideal que se muestra en la figura, funciona con las dos condiciones siguientes. A) El vapor de agua a 120 bar y 600 C se expansiona hasta 10 bar, donde se extrae una parte y se lleva a un calentador abierto. El resto se recalienta hasta 540 C y se expande hasta 0,08 bar. Calclese (1) la fraccin de la corriente total extrada hacia el calentador, y (2) el rendimiento trmico del ciclo.

PROBLEMA 2