INFORME N° 06

VISITA GUIADA AL HOSPITAL GENERAL, AREA DE CALDERAS.

INTRODUCCION

En el curso de termodinámica, las visitas guiadas hacia lugares donde los procesos

termodinámicos son principales, en este informe se redactara todo sobre la salida guiada al

hospital general, área de calderas, donde se observaron calderas industriales, como también

su funcionamiento.

También observamos las diferentes tuberías por donde es distribuido el vapor de agua que

se utiliza, así como también el tiempo que estas calderas están en funcionamiento para

poder abastecer las necesidades de las diferentes áreas donde es requerido el vapor de agua.

OBJETIVOS

- Conocer la generación de vapor de agua a altas temperaturas, mediante el uso de

calderas industriales.

- Conocer los diferentes instrumentos que se usan en esta área usando propiedades

termodinámicas.

UBICACIÓN

- El lugar de visita fue programado con anticipación por el docente.

- El lugar elegido fue el hospital general Hipolito Unanue de Tacna, donde el área de

gran importancia para nosotros fue el área de calderas, el cual se encontraba dentro

del hospital.

- Esta área esta conformado por trabajadores y un ingeniero industrial quienes se

encargan del correcto funcionamiento de las calderas, las cuales deben estar en

optimas condiciones ya que cumplen un papel importante en otras áreas como sala

de operaciones, marmitas, neutralización de instrumentos quirúrgicos etc.

FUNDAMENTO TEORICO

La generación de vapor para diferentes usos 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.

En la caldera propiamente dicha se produce el calentamiento, la evaporación y

posiblemente el recalentamientoy sobrecalentamiento del vapor. La caldera puede incluir

en su estructura alguno de los componentes citados. 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.

MAQUINAS

CALDERAS INDUSTRIALES

HISTORIA

Cuando James Watt observó que se podría utilizar el vapor como una fuerza económica que

remplazaría la fuerza animal y manual, se empezó a desarrollar la fabricación 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 calefacción. 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 usó la caldera para teñir ropas, producir vapor para la

limpieza, etc., hasta que Papin creó una pequeña caldera llamada "marmita". Se usó vapor

para mover la primera máquina homónima, la cual no funcionaba durante mucho tiempo,

ya que utilizaba vapor húmedo (de baja temperatura) y al calentarse, ésta dejaba de

producir trabajo útil. Luego de otras experiencias, James Watt completó una máquina de

vapor de funcionamiento continuo, que usó en su propia fábrica, ya que era un industrial

inglés muy conocido.

La máquina elemental de vapor fue inventada por Dionisio Papin en 1769 y desarrollada

posteriormente por James Watt en 1776.

Inicialmente fue empleada como máquina para accionar bombas de agua, de cilindros

verticales; fue la impulsora de la revolución industrial, la cual comenzó en ese siglo y

continúa en el nuestro.

Máquinas de vapor alternativas de variada construcción han sido usadas durante muchos

años, como agente motor, pero han ido perdiendo gradualmente terreno frente a las

turbinas. Entre sus desventajas está la poca velocidad y (como consecuencia directa) el

mayor peso por kW de potencia; necesidad de un mayor espacio para su instalación e

inadaptabilidad para usar vapor a alta temperatura. Dentro de los diferentes tipos de

caldera, se han construido para tracción, utilizadas en locomotoras para trenes, tanto de

carga como de pasajeros. Hay una caldera multi-humotubular con haz de tubos amovibles,

preparada para quemar carbón o lignito. El humo, es decir, los gases de combustión caliente

pasan por los tubos, cediendo su calor al agua que los rodea. Para medir la potencia de la

caldera, y como dato anecdótico, Watt recurrió a medir la potencia promedio de muchos

caballos, y obtuvo unos 33.000 libras-pie/minuto o sea 550 libras-pie/seg., valor que

denominó HORSE POWER, potencia de un caballo. Posteriormente, al transferirlo al

sistema métrico de unidades, daba algo más de 76 kgm/seg. La Oficina Internacional de

Pesos y Medidas de París, resolvió redondear ese valor a 75 más fácil de simplificar,

llamándolo "Caballo Vapor" en homenaje a Watt

TIPOS DE CALDERAS

Acuotubulares: son aquellas calderas en las que el fluido de trabajo se desplaza por

tubos durante su calentamiento. Son las más utilizadas en las centrales termoeléctricas,

ya que permiten altas presiones a su salida y tienen gran capacidad de generación.

Pirotubulares: en este tipo, el fluido en estado líquido se encuentra en un recipiente

atravesado por tubos, por los cuales circulan gases a alta temperatura, producto de un

proceso de combustión. El agua se evapora al contacto con los tubos calientes productos

a la circulación de los gases de escape.

ELEMENTOS Y COMPONENTES DE UNA CALDERA

Agua de alimentación: es el agua de entrada que alimenta el sistema, generalmente

agua de pozo o agua de red con algún tratamiento químico como la desmineralización.

Agua de condensado: es el agua que proviene del estanque condensador y que

representa la calidad del vapor.

Vapor seco o sobresaturado: Vapor de óptimas condiciones.

Vapor húmedo o saturado: Vapor con arrastre de espuma proveniente de un agua de

alcalinidad elevada.

Condensador: sistema que permite condensar el vapor.

Estanque de acumulación: es el estanque de acumulación y distribución de vapor.

Desaireador: es el sistema que expulsa los gases a la atmósfera.

Purga de fondo: evacuación de lodos y concentrado del fondo de la caldera.

Purga de superficie: evacuación de sólidos disueltos desde el nivel de agua de la

caldera.

Fogón u hogar: alma de combustión del sistema,

para buscar una mejora continua de los recipientes y circuitos establecidos por la caldera.

Combustible: material que produce energía calórica al quemarse.

Agua de calderas: agua de circuito interior de la caldera, cuyas características

dependen de los ciclos y del agua de entrada.

Ciclos de concentración: número de veces que se concentra el agua de caldera

respecto del agua de alimentación.

Alcalinidad: nivel de salinidad expresada en ppm de CaCO3 que confiere una

concentración de iones carbonatos e hidroxilos que determina el valor de pH de

funcionamiento de una caldera, generalmente desde 10,5 a 11,5.

Desoxigenación: tratamiento químico que elimina el oxígeno del agua de calderas.

Incrustación: sedimentación de sólidos con formación de núcleos cristalinos o amorfos

de sulfatos, carbonatos o silicatos de magnesio que merman la eficiencia de

funcionamiento de la caldera.

Dispersante: sistema químico que mantiene los sólidos descohesionados ante un evento

de incrustación.

Antincrustante: sistema químico que les permite a los sólidos permanecer incrustantes

en solución.

Anticorrosivo: sistema químico que brinda protección por formación de filmes

protectivos ante iones corrosivos presentes en el agua.

Corrosión: véase Corrosión

Índice de vapor/combustible: índice de eficiencia de producción de vapor de la

caldera.

CONCLUSIONES

- Estas calderas industriales usadas en el hospital Hipolito Unanue de Tacna son las

generadoras de vapor de agua, mediante procesos termodinámicos, siempre

observados por personal el cual se encarga del correcto funcionamiento, asi como

también el sistema este en optimas condiciones (tuberías , mangueras, manometros,

etc)

- Una recomendación que se dio en el mantenimiento de las calderas y de todo el

sistema en general es el mantenimiento cosntante de las mismas, ya que cualquier

deficiencia en alguna parte del sistema puede generar daños en todo el sistema, asi

como el mal funcionamiento de las maquinas.

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE

GROHMANN.

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA

GEOLOGICA – GEOTECNIA.

VISITA GUIADA A HOSPITAL GENERAL, AREA DE

CALDERAS.

DOCENTE : Walter Florez Ponce de Leon.

NOMBRE : Manchego Mamani Jordan

CODIGO : 2010 – 35998

CURSO : TERMODINAMICA

AÑO : 2do

TACNA – PERU

2011