Instrumentos de control para calderas Ing: Mario Prez 2.INTRODUCCION La produccin de calor fue uno de los primeros pasos en el campo de la tcnica. Fue la utilizacin del vapor como fuerza motriz lo que hizo posible la revolucin industrial del siglo XVIII. 3.Controles necesarios en las calderas de vapor. Secuencia de encendido Nivel de agua de alimentacin Control de la llama. Control de la presin. Temperatura del combustible. Temperatura de los gases de salida. Total de slidos disueltos 4.Secuencia de encendido Es el orden de operaciones que debe realizar la caldera para su encendido. El equipo llamado programador es el encargado de establecer la secuencia y los tiempos de trabajo. Se incrementa el uso de autmatas programables 5.Nivel de agua de alimentacin Este control mantiene el nivel de agua por encima de los tubos fluxes. Para una mayor seguridad las calderas estn provistas de las siguientes indicaciones y protecciones. Nivel normal de trabajo. Bajo nivel. Extra bajo nivel 6.Instrumentos para controlar el nivel Control vertical usando flotante,uno muy conocido (MOBREY). Medidor capacitivo. Medidor ultrasnico. 7.Control de la llama La fotocelda es la encargada de chequear que la llama este presente, si detecta un fallo desconecta la caldera,indicando mediante una seal de alarma lo ocurrido. Esto evita que se acumule en el hogar de la caldera combustible ,pudiendo provocar explosiones peligrosas en su interior. 8.Control de la presin Se emplen los presostatos de ajuste fijo. Los presostatos de modulacin. Transmisores de presin. 9.Usos del presostato segn el quemador Caldera de dos pasos. Seguridad. Arranque y parada . Alto fuego. Caldera modulante. Seguridad. Arranque y parada. Modulacin. 10.Presostato para la seguridad Si la presin llega a la que ha sido ajustada en el presostato, la caldera se para provocando una seal de alarma. 11.Presostato para el arranque y parada Se fijan los valores de presin mnimo y mximo de trabajo de la caldera para su normal funcionamiento. 12.Presostato para alto fuego En las calderas de dos pasos, es el encargado de conectar la segunda llama para incrementar el fuego,dependiendo de la presin a la cual ha sido ajustado. 13.Presostato de modulacin. La salida continua de este presostato es conectada al modulador ,el cual se encarga de establecer la correcta relacin aire -combustible, para mantener la presin en los valores prefijados. 14.Temperatura del combustible El termostato es el encargado de que la caldera no comience su funcionamiento hasta que el combustible no halla alcanzado la temperatura necesaria para establecer una correcta atomizacin. Utilizado en las calderas de fuel oil. 15.Temperatura de salida de los gases Se puede observar la temperatura de los gases mediante el termmetro que debe conectarse en la chimenea. Esto indica la eficiencia de la caldera, cuando la temperatura de los gases es muy alta es una manifestacin de que la caldera esta sucia o incrustada. 16.Total de slidos disueltos El objetivo de su control es evitar el arrastre de sustancias slidas y formacin de espumas. El control se realiza mediante un sensor de conductividad que determina cuando debe actuar la vlvula que esta conectada en la tubera de extraccin de superficie. Tambin se extraen los slidos mediante una purga de fondo a la caldera, que puede ser manual o automtica. 17.Automatizacin convencional Al Sistema C tsd Extractor ts p n temp Aspirador Fuel Bomba Alim. Aire Agua C niv 18.Con autmata Al Sistema Extractor ts p n Aspirador Fuel Bomba Alim. Aire Agua 19.Controles necesarios en las calderas de fluido trmico. Nivel visual deposito de recogida. Pirmetro de temperatura del fluido trmico y de humos en la chimenea. Nivel elctrico de mnima en deposito de expansin. Manmetros de entrada y salida de la caldera y tomas de temperatura. Presostato diferencial. Presostato de mxima. Control de llama. 20.Nivel visual deposito de recogida. Permite observar la cantidad de fluido de la instalacin. 21.Pirmetro de temperatura mxima del fluido trmico Previene sobre un posible fallo de varios elementos que pueda conllevar un aumento elevado de la temperatura del fluido trmico. Elemento de seguridad que bloquea el quemador 22.Pirmetro de temperatura de humos en la chimenea. Detecta un aumento considerable de la temperatura de los humos.Bloquea el quemador. 23.Pirmetros de primera y segunda llama(pirmetro de trabajo) Envan informacin(temperatura) al cuadro elctrico sobre las demandas de calor del equipo. 24.Nivel elctrico de mnima en deposito de expansin. No permite la puesta en marcha del equipo ante una falta de fluido trmico. 25.Manmetros de entrada y salida Indican la presin en la entrada y salida de la caldera. 26.Presostato diferencial. Detecta una mala circulacin del fluido trmico, por insuficiente presin. Bloquea el quemador 27.Presostato de mxima. Detecta una mala circulacin del fluido trmico por aumento de la presin. Bloquea el quemador. 28.Control de la llama. Mediante la clula ultravioleta, detecta luz, informando sobre falsos encendidos. 29.Programador Elemento que indica las secuencias que debe seguir el quemador. 30.Electro vlvula de primera y segunda llama. Dan paso a mayor o menor cantidad de combustibles. 31.Electro vlvula de seguridad. Cierra el paso si no hay demanda de combustible. 32.Temporizador de seguridad horario. Obliga a inspecciones peridicas(cada dos horas) al personal encargado.Elemento de seguridad. 33.Causas mas frecuentes de averas Quemadores 34.EL quemador no enciende Cadena de emergencia abierta. Conexin equivocada. Valor insuficiente de la tensin de la red de alimentacin. 35.El quemador arranca pero no se enciende y luego se bloquea No hay chispa en los electrodos. La chispa no inflama el petrleo. Pulverizacin irregular. No hay petrleo en el depsito. Tubera de suministro obstruida. Bomba de petrleo defectuosa 36.El quemador arranca y se enciende pero luego se bloquea Celda fotoelctrica sucia o defectuosa. Celda mal colocada. Cable defectuoso. Exceso de agua en el combustible. Conexiones sueltas. 37.Pequea llama chispeante Boquilla parcialmente bloqueada. Exceso de aire. 38.LLama humeante Presin del combustible demasiada alta. Suministro de aire insuficiente. 39.Baja presin de petrleo Vlvula reguladora de presin desajustada. La vlvula reguladora se pego. 40.Alta presin de petrleo Vlvula reguladora de presin desajustada. Obstruccin en la tubera de retorno de petrleo al depsito de almacenaje. 41.El quemador no cambia a llama alta o a baja llama. Vlvula magntica de alta/baja no se abre. Ajuste inadecuado del presostato. 42.El quemador se conecta/desconecta continuamente Control de presin defectuoso. 43.Ing: Mario Perez www.epautomation.com Email: epautomation@yahoo.com 44.Bibliografa V.M.Cherkasski:Bombas,Ventiladores,Compresor es. A.V.Ivanov-Smolenki:Maquinas Elctricas. Mario Moreno Hermanez:Accionamiento Elctrico Automatizado. M.Kuznetsov.Fundamentos de electrotecnia. Angel Costa Montiel:Principios Fundamentales de Accionamiento Elctrico Esteban Amador Martnez:Problemas Resueltos y Propuestos de Electrotecnia Bsica Lester Martnez:Trabajo de Maestra de Automatizacin 45. S.B.Dewan:Power Semiconductor Drives Revista Danfoss 4--1989 E Danfoss 4--1998 Danfoss 4--1995 Revista The Danfoss Journal 3.99 Control Techniques.Accionamiento de Corriente Alterna Unificado Unidrive Telemecanique:Variadores de Velocidad y Arrancadores Catalogo Octubre 1994 Telemecanique:Variable speed controllers Catalogue October 98