TEMA XIII- CALDERAS AUXILIARES CAPITULO XIII bis

CALDERAS AUXILIARES

GENERALIDADES

LA CALDERA ES UN APARATO EN EL QUE TIENE LUGAR EL PASO DEL CALOR CONTENIDO EN EL COMBUSTIBLE A UN FLUIDO, QUE LUEGO SE OCUPARÁ DE TRANSPORTARLO A LOS ELEMENTOS EMISORES O DE CALENTAMIENTO.

CALDERAS AUXILIARES

EN UNA CALDERA TIENEN LUGAR DOS OPERACIONES IMPORTANTES:

•LA LIBERACIÓN DEL CALOR DEL COMBUSTIBLE (COMBUSTIÓN).

•LA CAPTACIÓN DE ESTE CALOR LIBERADO POR EL FLUIDO QUE CIRCULA POR ELLA Y EN EL QUE, A VECES, SE PRODUCE UN CAMBIO DE ESTADO FÍSICO (CALDERAS DE VAPOR) (INTERCAMBIO DEL CALOR).

CALDERAS AUXILIARES

SI EL AGUA CIRCULA POR LA CALDERA SE MANTIENE SIEMPRE EN ESTADO LÍQUIDO Y NO SUPERA LOS 110º C SE DENOMINA CALDERA DE AGUA CALIENTE.

PERO, EL AGUA PUEDE ALCANZAR LA TEMPERATURA DE EBULLICIÓN CORRESPONDIENTE A LA PRESIÓN A QUE SE ENCUENTRE Y TRANSFORMARSE EN VAPOR.

EN ESE CASO TENDREMOS UNA CALDERA DE VAPOR, QUE SI NO TIENE SECCIÓN DE RECALENTAMIENTO PRODUCIRÁ VAPOR SATURADO A LA TEMPERATURA CORRESPONDIENTE A LA PRESIÓN DE VAPORIZACIÓN.

SI PUDIÉSEMOS MANTENER LA PRESIÓN POR ENCIMA DE LA DE EBULLICIÓN, NO SE PRODUCIRÍA VAPOR Y TENDRÍAMOS UNA CALDERA DE AGUA SOBRECALENTADA. ASÍ MANTENIENDO LA PRESIÓN POR ENCIMA DE 3 KG./CM2 (EN EL MANÓMETRO, 1,967 KG./CM2), EL AGUA LLEGARÁ HASTA 132,9ºC SIN VAPORIZAR. A ESA AGUA POR ENCIMA DE 110ºC SE LE LLAMA AGUA SOBRECALENTADA.

CALDERAS AUXILIARES

PRESIÓN Y TEMPERATURA DE EBULLICIÓN DEL AGUA

PRESIÓN

ABSOLUTA Kg./cm2

PRESIÓN

RELATIVA Kg./cm2

TEMPERATURA

º C

CALOR EN EL LÍQUIDO

Kcal. / Kg.

CALOR DE VAPORIZACIÓN

Kcal. / Kg.

CALOR TOTAL

Kcal. / Kg.

VOLUMEN DE 1Kg. DE

VAPOR m3

1 99.1 99.1 539.5 638.6 1.73

1.033 0 100 100 538.9 638.9 1.67

1.1 0.067 101.8 101.8 538.3 640.1 1.58

1.2 0.167 104.2 104.3 536.7 641.1 1.46

1.3 0.267 106.6 1.6.7 535.3 642 1.35

1.4 0.367 108.7 108.9 535.9 642.8 1.26

1.5 0.467 110.8 110.9 532.7 643.6 1.18

2 0.967 119.6 119 527 646.9 0.90

3 1.967 132.9 133.4 518.1 651.6 0.62

4 2.967 142.9 143.7 511.1 654.9 0.47

5 3.967 151.1 152.2 505.2 657.3 0.38

6 4.967 158.1 159.4 499.9 659.3 0.32

7 5.967 164.2 165.7 495.2 660.9 0.28

8 6.967 169.6 171.4 490.9 662.3 0.25

9 7.967 174.5 176.6 486.8 663.4 0.22

10 8.967 179 181.3 483.1 664.4 0.20

CALDERAS AUXILIARES

PARTES DE UNA CALDERA

A) UNA CÁMARA DE COMBUSTIÓN U HOGAR EN EL QUE TIENE LUGAR LA COMBUSTIÓN.

B) UN CUERPO INTERCAMBIADOR EN EL QUE SE ABSORBE PARTE DEL CALOR LIBERADO EN LA COMBUSTIÓN.

C) UNA ENVOLVENTE QUE AÍSLA TÉRMICA Y FÍSICAMENTE EL HOGAR Y EL CUERPO INTERCAMBIADOR DEL EXTERIOR.

LAS CALDERAS DISPONEN ADEMÁS DE UN CIERRE DELANTERO Y OTRO TRASERO.

EL DELANTERO ES DONDE ESTÁ LA PUERTA PARA ACCESO DE INSPECCIÓN Y DONDE SE COLOCA EL QUEMADOR.

EL CIERRE TRASERO LLEVA EL COLECTOR DE HUMOS PARA CONEXIÓN A LA CHIMENEA, QUE ES LO QUE SE DENOMINA CAJA DE HUMOS.

CALDERAS AUXILIARES

FORMAS DE INTERCAMBIO DE CALOR

•RADIACIÓN: DESDE LA LLAMA A LAS PAREDES DEL HOGAR.

•CONVECCIÓN: DESDE LAS PARTES METÁLICAS AL FLUIDO (AGUA) QUE LAS BAÑA EL CALOR SE TRANSMITE POR CONVECCIÓN DE LA MISMA MANERA QUE EN UN RECIPIENTE LLENO DE AGUA EXPUESTO AL FUEGO.

•CONDUCCIÓN: EL CALOR QUE PASA DE UNA PARTE A OTRA DE LA PARED DEL HOGAR, O DE LOS TUBOS DE HUMOS, TIENE LUGAR POR CONDUCCIÓN.

CALDERAS AUXILIARES

CLASIFICACIÓN DE LAS CALDERAS SEGÚN EL FLUIDO CALORPORTADOR

•CALDERAS DE AGUA CALIENTE: EL FLUIDO ES EL AGUA Y PERMANECE EN ESTADO LÍQUIDO DURANTE SU CALENTAMIENTO, NO SOBREPASANDO LOS 110º C.

•CALDERAS DE AGUA SOBRECALENTADA: EL FLUIDO ES AGUA, NO HAY CAMBIO DE ESTADO Y SE MANTIENE LÍQUIDO DURANTE TODO EL PROCESO. SE ALCANZAN TEMPERATURAS DE HASTA 220º C

•CALDERAS DE VAPOR: SE ALIMENTAN CON AGUA, PERO EL CALENTAMIENTO PRODUCE UN CAMBIO DE ESTADO, SALIENDO DE LA CALDERA EN FORMA DE VAPOR EN DETERMINADAS CONDICIONES DE PRESIÓN Y TEMPERATURA.

•CALDERAS DE FLUIDO TÉRMICO: ES UN ACEITE TÉRMICO EL FLUIDO QUE TIENE USAN TEMPERATURA DE VAPORIZACIÓN MUY ELEVADA. NO SE UTILIZA GENERALMENTE.

•CALDERAS DE AIRE CALIENTE: DONDE EL AIRE SE CALIENTA DIRECTAMENTE EN LA CALDERA. SU USO ES CASI EXCLUSIVO DE PEQUEÑAS NAVES INDUSTRIALES.

CALDERAS AUXILIARES

CLASIFICACIONES DE CALDERAS MENOS GENÉRICAS

A) CALDERAS DE FUNDICIÓN.

B) CALDERAS DE ACERO:

· DE TUBOS DE AGUA.

· DE TUBOS DE HUMOS.

· DE HOGAR EN DEPRESIÓN.

· DE HOGAR PRESURIZADO: DE DOS PASOS DE HUMOS Y DE VARIOS PASOS DE HUMOS.

· DE TUBOS DE AGUA Y HUMOS: CALDERAS MIXTAS O COMBINADAS.

CALDERAS AUXILIARES

CALDERAS DE FUNDICIÓN FORMADAS POR SECCIONES O ELEMENTOS UNIDOS ENTRE SÍ EN LA PARTE SUPERIOR E INFERIOR, MEDIANTE “ANILLOS BICÓNICOS” (EN LENGUAJE CORRIENTE “NIPPLES”), FORMANDO UN SOLO CUERPO; ESTOS ELEMENTOS SON HUECOS LLENOS DE AGUA O VAPOR, CUYA SUPERFICIE EXTERIOR SE ENCUENTRA EN CONTACTO CON LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN.

•SE INSTALAN PRINCIPALMENTE EN CALEFACCIÓN POR AGUA CALIENTE Y VAPOR DE BAJA PRESIÓN (INFERIOR A 0,5 KG./CM2).•EL HOGAR OPERA EN DEPRESIÓN O CON MUY POCA PRESURIZACIÓN.•SU CIRCUITO DE HUMOS ES ESCASO O INEXISTENTE.

CIRCUITO DE HUMOS EN CALDERA DE FUNDICIÓN

CALDERAS AUXILIARES

CALDERAS DE CHAPA DE ACERO

EL INTERCAMBIADOR DE CALOR PUEDE ESTAR CONSTITUIDO POR CUERPOS DE FORMA IRREGULAR LLENOS DE AGUA O BIEN POR TUBOS DE AGUA Y DE HUMOS.

SON CALDERAS QUE TIENEN EL ULTIMO TERCIO DE SU CUERPO PROTEGIDO CONTRA LA CORROSIÓN.

DE ESTA MANERA SE PUEDEN ALARGAR EL CIRCUITO DE INTERCAMBIO DE CALOR SIN MIEDO A DISMINUIR LA TEMPERATURA DE SALIDA DE HUMOS POR CAUSAS DE POSIBLES CORROSIONES, OBTENIÉNDOSE RENDIMIENTOS LIGERAMENTE CERCANOS AL 90%.

SE CONSTRUYEN PARA TODAS LAS POTENCIAS Y PRESIONES DE TRABAJO.

CALDERAS AUXILIARES

CALDERAS DE CHAPA DE ACERO

DE TUBOS DE AGUA. ACOTUBULARES

EL AGUA CIRCULA POR DENTRO DE LOS TUBOS, MIENTRAS LOS GASES DE LA COMBUSTIÓN FLUYEN, LAMIENDO EL EXTERIOR.

SE SUELEN UTILIZAR COMO CALDERAS DE VAPOR INUNDADAS O CALDERAS DE AGUA SOBRECALENTADA, NO UTILIZÁNDOSE COMO CALDERAS DE AGUA CALIENTE ( Tº 110ºC).

CALDERAS AUXILIARES

DE TUBOS DE HUMOS - PIROTUBULARES EL FLUJO DE LOS GASES DE LA COMBUSTIÓN SE REALIZA POR EL INTERIOR DE LOS MISMOS Y EL AGUA ENVUELVE A LOS TUBOS.

ES LA CALDERA MÁS USADA EN LAS INSTALACIONES DE CALEFACCIÓN.

LOS GASES DE LA COMBUSTIÓN SALEN DEL HOGAR, ANTES DE SER ARROJADOS POR LA CHIMENEA, PASAN POR EL INTERIOR DE UN HAZ DE TUBOS QUE SE ENCUENTRAN EN EL CUERPO DE LA CALDERA BAÑADOS POR AGUA, CON EL FIN DE AUMENTAR LA SUPERFICIE DE CALENTAMIENTO DE LA MISMA.

SECCIÓN DE CALDERA TÍPICA DE TUBOS DE HUMOS

CALDERAS AUXILIARES

DE TUBOS DE HUMOS - PIROTUBULARES

EN ESTA LOS GASES CALIENTES ATRAVIESAN UN HAZ DE TUBOS DE HUMOS, ANTES DE SALIR AL EXTERIOR, CEDIENDO PARTE DEL CALOR AL AGUA QUE LOS ENVUELVE.

SECCIÓN DE CALDERA TÍPICA DE TUBOS DE HUMOS

CALDERAS AUXILIARES

LAS PRIMERAS CALDERAS DE HUMOS QUE SE UTILIZABAN FUERON LAS LLAMADAS “MARINAS”, QUE EXTERNAMENTE PRESENTABAN LA FORMA DE “U” INVERTIDA ).

ESTABAN FORMADAS DE UN CUERPO SUPERIOR, APROXIMADAMENTE CILÍNDRICO, ATRAVESADO POR DOS HACES DE TUBOS, QUE ESTÁ SOPORTADO POR CUATRO PAREDES HUECAS LLENAS DE AGUA.


CALDERA TIPO “MARINA” CON TRES PASOS DE HUMOS Y DOS HACES TUBULARES

CALDERAS AUXILIARES

SALIDA DE GASES

LOS HUMOS LLEGAN AL FONDO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN, ENTRAN EN LOS TUBOS DEL HAZ SUPERIOR PARA ALCANZAR LA “CÁMARA DE HUMOS POSTERIOR” QUE ESTÁ UNIDA A LA CHIMENEA.


CALDERA TIPO “MARINA” CON TRES PASOS DE HUMOS Y DOS HACES TUBULARES

CALDERAS AUXILIARES

SALIDA DE GASES


EN OTRO TIPO DE CALDERAS MARINAS EL HAZ TUBULAR ES ÚNICO Y LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN ES CIEGA.

CALDERA TIPO”MARINA” CON HAZ TUBULAR Y RETORNO DE LLAMA EN EL HOGAR.

CALDERAS AUXILIARES

DE TUBOS DE HUMOS - PIROTUBULARES EN OTRAS CALDERAS, LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN TIENE FORMA DE TUBO DE SECCIÓN CIRCULAR O ELÍPTICA Y ESTÁ ABIERTO POSTERIORMENTE; LOS HUMOS QUE SALEN DEL FONDO ENTRAN EN UN HAZ TUBULAR Y LO RECORREN EN SENTIDO INVERSO HASTA ALCANZAR LA CÁMARA DE HUMOS ANTERIOR; DE ÉSTA SALEN, EN ALGUNOS CASOS, DIRECTAMENTE A LA CHIMENEA. EN OTROS CASOS SE LES OBLIGA A ENTRAR EN UN SEGUNDO HAZ TUBULAR QUE DESEMBOCA EN LA CAJA DE HUMOS UNIDA A LA CHIMENEA.

CALDERA CON FONDO DE HOGAR PROTEGIDO POR HOGAR REFRACTARIO Y DOS HACES TUBULARES

CALDERAS AUXILIARES

SALIDA DE GASES


EN OTRAS CALDERAS, EL FONDO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN ES CIEGO, LA LLAMA RETORNA A LA CÁMARA DE HUMOS ANTERIOR, PARA ENTRAR EN EL HAZ TUBULAR QUE LOS CONDUCE A LA CÁMARA DE HUMOS CONEXIONADA A LA CHIMENEA.

CALDERA PIROTUBULAR DE HOGAR Y RETORNO (PRIMER PASO DE HUMOS) EN EL MISMO HOGAR

CALDERAS AUXILIARES

ENTRADA AGUA CIRCULACIÓN

SALIDA AGUA CIRCULACIÓN

SALIDA DE GASES

UNA PERSPECTIVA DE UNA CALDERA SIMILAR EL CIRCUITO DE HUMOS SÓLO ESTÁ EN LA PARTE SUPERIOR DEL HOGAR Y ESTÁ FORMADO POR UN HAZ TUBULAR DOBLE.

EL FONDO DEL HOGAR PUEDE ESTAR CERRADO POR UNA CHAPA PROTEGIDA CON MATERIAL REFRACTARIO.


CALDERA PIROTUBULAR DE TRES PASOS CON CIRCUITO DE HUMOS SUPERIOR PARTIDO EN DOS HACES

CALDERAS AUXILIARES

EN LAS CALDERAS MODERNAS DE TUBOS DE HUMOS SE EMPLEAN CON FRECUENCIA LOS LLAMADOS “TURBULADORES”, QUE SON ELEMENTOS METÁLICOS PERFILADOS DE VARIAS FORMAS, QUE SI SE INTRODUCEN EN LOS TUBOS DE HUMOS AL OBJETO DE AUMENTAR LA TURBULENCIA DE LOS HUMOS Y, CONSIGUIENTEMENTE, LA CESIÓN DE CALOR.


CALDERA PRESURIZADA CON FONDO DE HOGAR BAÑADO Y HAZ TUBULAR PROVISTO DE TURBULADORES

CALDERAS AUXILIARES

SALIDA DE GASES




UNA TENDENCIA ES NO VINCULAR LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN AL RESTO DE LA CALDERA, PARA EVITAR QUE POR EFECTO DE LA DIFERENCIA DE TEMPERATURAS, ENTRE UN PUNTO Y OTRO DEL CIRCUITO DE HUMOS, SE DEN DILATACIONES TÉRMICAS DISTINTAS Y, COMO CONSECUENCIA, ESFUERZOS ANORMALES, OCASIONANDO DAÑOS EN LA CALDERA.

PARA QUE NO SE PRODUZCAN PÉRDIDAS DE AGUA EN EL PUNTO DE INSERCIÓN DE LOS TUBOS AL CUERPO DE LA CALDERA.

CALDERAS AUXILIARES


EL SISTEMA MÁS COMÚN CONSISTE EN PREVER UN ELEVADO ESPESOR, EN FUNCIÓN DE LA PARTE PERFORADA, PARA LA PLANCHA QUE CIERRA EL CUERPO CILÍNDRICO EN LOS DOS FONDOS.

ESTA PLANCHA SE LLAMA “PLANCHA DE TUBOS”. PARA CONSEGUIR QUE EL AGUA NO PASE ENTRE EL TUBO Y EL ORIFICIO, EL TUBO SE “MANDRILA” Y SE “REBORDEA”.

ESTA OPERACIÓN CONSISTE EN, UNA VEZ ENCHUFADO EL TUBO EN EL AGUJERO, FORZARLO ALREDEDOR MEDIANTE UN MANDRIL CÓNICO APLICADO EN LA ZONA DE CONTACTO ENTRE EL TUBO Y LA PLACA.

PARA MAYOR SEGURIDAD, Y PARA EVITAR EL DETERIORAMIENTO, EL BORDE DEL TUBO SE REBORDEA EN TODO SU CONTORNO.

CALDERAS AUXILIARES

EN LAS CALDERAS, ESPECIALMENTE EN LAS MUY LARGAS, SE PRESENTA EL FENÓMENO LLAMADO “SHOCK TÉRMICO”, QUE SE PRODUCE CUANDO LA DIFERENCIA DE TEMPERATURA DEL AGUA ENTRE LA ENTRADA Y LA SALIDA ES MUY GRANDE, LOS TUBOS EN LA PARTE DE SALIDA SE DILATAN MÁS QUE EN LA ENTRADA Y ESTOS ESFUERZOS INTERNOS PRODUCEN EL DESMANDRILADO DE LOS MISMOS.


DE LO ANTERIORMENTE EXPUESTO RESULTA QUE NO ES BUENO TENER LA BOMBA DE CIRCULACIÓN PARADA MIENTRAS ARRANCA LA CALDERA Y EL AGUA SE CALIENTA, DESPUÉS DE UNA INTERRUPCIÓN EN EL FUNCIONAMIENTO, DEBIDO A QUE EN EL MOMENTO DEL ARRANQUE DE LA BOMBA ENTRA EN LA CALDERA EL AGUA CONTENIDA EN EL CIRCUITO QUE, NATURALMENTE, ESTÁ FRÍA.

CALDERAS AUXILIARES

CALDERAS DE HOGAR PRESURIZADO Y CALDERAS DE HOGAR EN DEPRESIÓN

LAS CONDICIONES DE PRESIÓN EN EL HOGAR DURANTE LA COMBUSTIÓN ES UNA DE LAS CARACTERÍSTICAS MÁS DEFINITORIAS DE UNA CALDERA POR CUANTO QUE ELLO CONDICIONA TANTO EL CÁLCULO DE LA CHIMENEA COMO LA ELECCIÓN DEL QUEMADOR.

EN LAS CALDERAS PRESURIZADAS, LOS GASES DE LA COMBUSTIÓN SON IMPULSADOS A TRAVÉS DE LOS DISTINTOS PASOS DE HUMOS DE LA CALDERA POR EL VENTILADOR DEL QUEMADOR, QUE INTRODUCE AIRE A PRESIÓN EN LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN, CREANDO LO QUE SE LLAMA LA PRESURIZACIÓN.

EL VENTILADOR PONE LOS GASES EN LA SALIDA DE LA CALDERA, EN LA UNIÓN AL CONDUCTO DE LA CHIMENEA Y EL TIRO DE ÉSTA LOS DEBE EVACUAR.

LAS CALDERAS QUE EMPLEAN ESTE SISTEMA SE LLAMAN “PRESURIZADAS”, AUNQUE LO QUE SE ENCUENTRA BAJO PRESIÓN ES LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN Y NO LA CALDERA.

CALDERAS AUXILIARES

CALDERAS DE HOGAR PRESURIZADO Y CALDERAS DE HOGAR EN DEPRESIÓN

VENTAJAS DE LAS CALDERAS CON HOGAR PRESURIZADO:1.-EL AIRE SE INTRODUCE EN CANTIDAD NECESARIA PARA ASEGURAR LA COMBUSTIÓN.

2.-LA VARIACIÓN DE LAS CONDICIONES ATMOSFÉRICAS NO INFLUYEN SOBRE EL TIRO Y, POR CONSIGUIENTE, SOBRE LA COMBUSTIÓN.

3.-LA PRESIÓN DISPONIBLE HACE CIRCULAR LOS GASES DE LA COMBUSTIÓN CON MAYOR VELOCIDAD Y TURBULENCIA, LO QUE PERMITE UN MAYOR INTERCAMBIO DE CALOR A IGUALDAD DE SUPERFICIE.

4.-LA MAYOR VELOCIDAD DE LOS HUMOS EN LOS PASOS PREVISTOS EN LA CALDERA HACE MENOS FÁCIL LA DEPOSICIÓN DE HOLLÍN Y, POR LO TANTO, EL ENSUCIAMIENTO.

POR LO ANTERIORMENTE EXPUESTO, SE COMPRENDE QUE LA SECCIÓN DE CHIMENEA PARA UNA CALDERA PRESURIZADA ES MENOR QUE LA CORRESPONDIENTE A UNA CALDERA EN DEPRESIÓN.

CALDERAS AUXILIARES

CALDERA DE TUBOS DE AGUA Y HUMOS (CUERPO CILÍNDRICO VERTICAL)

CALDERA DE VAPOR DE TUBOS DE AGUA Y HUMOS

CALDERAS AUXILIARES

CALDERAS MIXTAS O COMBINADAS

SE LE DENOMINAN GRUPOS MIXTOS A AQUELLAS CALDERAS QUE FORMAN UN SOLO APARATO LLEVAN INCLUIDO EN ÉL LA PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE SANITARIA (A.C.S.).

SE REPRESENTAN CUATRO TIPOS DE ESTAS CALDERAS :

1.-ACUMULADOR INMERSO DENTRO DEL CUERPO DE LA CALDERA. EN ESTE TIPO SE CALIENTA AL BAÑO MARÍA EL AGUA SANITARIA.

CALDERAS AUXILIARES

AGUA CALIENTE SANITARIA

AGUA FRIA



CALDERAS MIXTAS O COMBINADAS

2.- EN ESTA FIGURA SE REPRESENTA LO MISMO, PERO ES UN SERPENTÍN EN EL QUE ESTÁ INMERSO Y ES POR SU INTERIOR Y A SU PASO POR ÉL COMO SE CALIENTA EL AGUA SANITARIA.

LAS DOS ANTERIORES NO TIENEN REGULACIÓN POSIBLE EN A.C.S. INDEPENDIENTEMENTE DEL TERMOSTATO DE LA CALDERA.

CALDERAS AUXILIARES



AGUA CALIENTE SANITARIA

AGUA FRIA

CALDERAS MIXTAS O COMBINADAS3.- LA SIGUIENTE FIGURA REPRESENTA, SIN EMBARGO, DOS ELEMENTOS FÍSICAMENTE SEPARADOS, AUNQUE LA ENVOLTURA EXTERIOR SEA COMÚN Y PAREZCA UN SOLO APARATO. ESTAS CALDERAS LO QUE OCURRE ES QUE EL DEPOSITO DEL A.C.S. ESTÁ MUY CERCA DE LA CALDERA EN LUGAR DE ESTAR EN OTRO PUNTO DE LA SALA DE MÁQUINAS.

LA TEMPERATURA PUEDE REGULARSE IGUAL QUE SI ESTUVIESEN SEPARADOS LOS DOS EQUIPOS: ACUMULADOR Y CALDERA.

CALDERAS AUXILIARES

DIEZ PRINCIPIOS FUNDAMENTALES QUE DEBEN CUMPLIR UNA INSTALACIÓN DE CALDERAS DE AGUA CALIENTE:

1. SISTEMA DE EXPANSIÓN

2. MÍNIMA CIRCULACIÓN POR CALDERA

3. NIVEL DE LLENADO

4. PRESIÓN ESTÁTICA SOBRE LA CALDERA

5. PURGA

6. CONDENSACIOPNES ACIDAS

7. CALIDAD DEL AGUA

8. SEPARACIÓN DEL SERVICIO

9. ACCESIBILIDAD

10.EQUIPAMIENTO

CALDERAS AUXILIARES

QUEMADORES

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DEL QUEMADOR

1. BOMBA Y CIRCUITO DE COMBUSTIBLE.

2. VENTILADOR Y ALIMENTACIÓN DE AIRE.

3. CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN DE AIRE.

4. CIRCUITO DE ENCENDIDO.

5. ELEMENTOS DE SEGURIDAD Y CONTROL.

CALDERAS AUXILIARES

ELEMENTOS BÁSICOS DE UN QUEMADOR DE GASÓLEOBOMBA Y CIRCUITO DE COMBUSTIBLE.1 Alimentación de combustible.2 Filtro.3 Bomba.4 Retorno.5 Regulador de presión.VENTILADOR Y CABEZAL DE COMBUSTIÓN.6 Ventilador.9 y 10 Cabeza de distribución y distribuidor

de aire.11. Boquilla pulverizadora.CIRCUITO DE ENCENDIDO.7 Transformador.8. Electrodo de encendido.

CALDERAS AUXILIARES

BOMBA Y CIRCUITO DE COMBUSTIBLE.

ESQUEMA DE COMBUSTIBLE DE UN QUEMADOR DE FUELÓLEO DE UN SOLO CHICLER

CALDERAS AUXILIARES

ESQUEMA DEL CIRCUITO DE COMBUSTIBLE DE UN QUEMADOR DE GASÓLEO CON DOS CHICLERS

CALDERAS AUXILIARES

CIRCUITO DE AIRE DE COMBUSTIÓNESTE CIRCUITO ES EL ENCARGADO DE:

SUMINISTRAR EL AIRE NECESARIO PARA LA COMBUSTIÓN, ESTA CANTIDAD ES FUNCIÓN DE LAS DIMENSIONES DE LA TURBINA Y DE SU VELOCIDAD DE GIRO, ASÍ COMO DE LAS POSIBILIDADES DEL REGULADOR DE LA ASPIRACIÓN.

ASEGURAR UNA CIERTA CALIDAD DE ESTE AIRE, ES DECIR, DE IMPRIMIRLE UNA CIERTA VELOCIDAD UNA TURBULENCIA QUE FAVOREZCAN LA MEZCLA HOMOGÉNEA E INTIMA ENTRE EL COMBUSTIBLE Y EL MISMO AIRE COMBURENTE.

VENCER LA CONTRAPRESIÓN EN EL HOGAR EN EL MOMENTO DEL ARRANQUE Y MANTENER LA PRESIÓN NECESARIA EN EL MISMO, VENCIENDO LA RESISTENCIA DEL CIRCUITO DE HUMOS DE LA CALDERA DURANTE SU MARCHA.

LAS PARTES ESENCIALES DE ESTE CIRCUITO SON: EL VENTILADOR, EL MECANISMO DE REGLAJE DE LA ASPIRACIÓN Y EL CABEZAL DE AIRE O DE COMBUSTIÓN.

CALDERAS AUXILIARES

EL VENTILADOR ALOJADO DENTRO DE LA VOLUTA O ENVOLVENTE, QUE DA MUCHAS VECES LA FORMA CARACTERÍSTICA AL QUEMADOR, ES SIEMPRE DEL TIPO CENTRÍFUGO, ASPIRADO EL AIRE POR EL CENTRO DE ROTACIÓN Y EXPULSADO POR SU PERIFERIA.

ESTÁ ACOPLADO AL MISMO ROTOR QUE MUEVE LA BOMBA DE COMBUSTIBLE, FORMANDO UN TODO MOTRIZ, BIEN ACOPLADO DIRECTAMENTE AL MISMO EJE, BIEN A TRAVÉS DE UN MECANISMO FLECTOR, QUE ES LO MÁS FRECUENTE PARA FACILITAR SU DESMONTAJE.

EL REGLAJE DE AIRE , SITUADO EN LA ASPIRACIÓN Y FORMADO, SEGÚN EL TIPO Y MARCA DEL QUEMADOR, POR COMPUERTAS, CORREDERAS O PERSIANAS DE LÁMINAS QUE ES REGULABLE MANUAL O AUTOMÁTICAMENTE, Y SOBRE ELLOS HAY QUE HACER EL REGLAJE DE LA COMBUSTIÓN.

CALDERAS AUXILIARES

EN LOS QUEMADORES DE DOS LLAMAS EXISTEN DOS POSICIONES:

1. LA PRIMERA APERTURA, REGULADA MANUALMENTE Y QUEDA FIJA SIEMPRE PARA LA PRIMERA LLAMA.

2. LA SEGUNDA APERTURA, O AIRE MÁXIMO PARA LAS DOS LLAMAS, QUE ES ACCIONADA AUTOMÁTICAMENTE ANTES DE QUE SE ABRA LA ALIMENTACIÓN DEL COMBUSTIBLE AL SEGUNDO CHICLER, DE TAL MANERA QUE CUANDO SE ENCIENDE YA CIRCULA AIRE PARA LA COMBUSTIÓN. EL ACCIONAMIENTO A APERTURA TOTAL PUEDE HACERSE POR UN PISTÓN HIDRÁULICO O POR MEDIO DE UN SERVOMOTOR.

EL VENTILADOR

CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN DE

AIRE

CALDERAS AUXILIARES

DISTRIBUCIÓN DE AIRE EL CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN DE AIRE ESTÁ FORMADO, EN GENERAL, POR UN ESTABILIZADOR O DEFLECTOR Y POR EL CAÑÓN DE LLAMA, CON CIERTAS POSIBILIDADES DE MOVIMIENTO RELATIVO ENTRE ELLOS O DE TODO EL CONJUNTO RESPECTO A LAS BOQUILLAS PULVERIZADORAS, AL OBJETO DE PODER REGULAR PERFECTAMENTE LA DISTRIBUCIÓN DE AIRE.

ESTE CONJUNTO DE DISCO ESTABILIZADOR O DEFLECTOR Y CAÑÓN DE LLAMA CONFIGURAN UN DETERMINADO CONO DE AIRE QUE DEBE ESTAR EN COINCIDENCIA CON EL CHICLER QUE SE UTILICE.

EL ESTABILIZADOR ES, EN GENERAL, UN DISCO O UN TRONCO DE CONO PROVISTO DE UN GRAN NÚMERO DE RANURAS ALETEADAS.

CALDERAS AUXILIARES

DISTRIBUCIÓN DE AIRE DEBE TENERSE EN CUENTA QUE:

ES MUY IMPORTANTE LA POSICIÓN CORRECTA DE LOS DISTINTOS ÓRGANOS, ELLO EXIGE UN PERFECTO CENTRADO DEL DEFLECTOR, DISCO Y TUBOS PORTACHICLER EN RELACIÓN CON LA BOCA CILÍNDRICA DEL CAÑÓN DE LLAMA.

EN REALIDAD UN MISMO APARATO CUBRE POTENCIAS 1:3 MANTENIENDO EL MISMO CIRCUITO DE AIRE Y SIN MÁS QUE CAMBIAR EL CHICLER CORRESPONDIENTE.

LO QUE LLEVA A TENER QUE REGULAR EL AIRE CON LA CLAPETA DE ASPIRACIÓN DEL VENTILADOR.

CALDERAS AUXILIARES

DISTRIBUCIÓN DE AIRE

DEBE TENERSE EN CUENTA QUE LA ESTABILIDAD DE LA LLAMA Y, POR TANTO, SU PERMANENCIA EN CORRECTA Y CONTINUA COMBUSTIÓN, DEPENDE DE LA FORMACIÓN DEL CONO DE AIRE, ES DECIR, DE LA ALIMENTACIÓN ADECUADA DE AIRE A LA MASA PULVERIZADA DE COMBUSTIBLE.

CONJUNTO DEL CABEZAL DE COMBUSTIÓN Y DETALLE DEL DISCO

CALDERAS AUXILIARES

CIRCUITO DE ENCENDIDOLOS QUEMADORES DE PULVERIZACIÓN MECÁNICA UTILIZAN EL ENCENDIDO ELÉCTRICO POR ARCO DE CHISPA QUE SALTA ENTRE DOS ELECTRODOS.LOS ELEMENTOS DEL CIRCUITO SON:

POSICIONAMIENTO DE LOS ELECTRODOS

CALDERAS AUXILIARES

•EL TRANSFORMADOR ELÉCTRICO.

•LOS ELECTRODOS.

•PORTA-ELECTRODOS.

CALDERA DE AGUA CALIENTE

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO

ES UNA CALDERA PIROTUBULAR DE HOGAR PRESURIZADO DESTINADA A LA OBTENCIÓN DE AGUA CALIENTE HASTA 110º C SIENDO DE DOS PASOS DE HUMOS.

LOCALIZANDO EL PRIMERO DESDE LA ACOMETIDA DEL QUEMADOR A LA PARTE CIEGA DEL HOGAR, FORMANDO POR EL FONDO TRASERO INTERIOR, RETORNANDO A LOS HUMOS A TRAVÉS DEL HOGAR PARA SER INVERTIDOS EN LA ZONA COMPRENDIDA ENTRE EL HOGAR Y EL CEMENTO REFRACTARIO DE LA PUERTA DE LIMPIEZA.

DESDE ESTE PUNTO LOS GASES SON CONDUCIDOS A TRAVÉS DE LOS TUBOS A LA CAJA DE HUMOS DE SALIDA DE GASES DE LA CALDERA CORRESPONDIENDO ESTE AL SEGUNDO PASO DE GASES.

CALDERAS AUXILIARES

1

1.- VACIADO

2.-IDA

3.-RETORNO

4.-EXPANSIÓN

2 34

5

6

7

8

9

5.-SALIDA DE GASES

6.-ACOPLAMIENTO QUEMADOR

7.-MIRILLA

8.-PUERTA DE LIMPIEZA

9.-CAJA DE HUMOS


CALDERAS AUXILIARES

ELEMENTOS DE SEGURIDAD CALDERA DE AGUA CALIENTE

CONSISTE EN UNA VÁLVULA DE ELEVACIÓN TOTAL CON RESORTE, OCASIONANDO LA ELEVACIÓN DE LA VÁLVULA LA PRESIÓN DEL FLUIDO EVACUADO, PASANDO A TRAVÉS DE LA VÁLVULA CUYA SECCIÓN ES IGUAL AL 80% DE LA SECCIÓN NETA DEL PASO EN EL ASIENTO.

DICHA VÁLVULA ESTA PROVISTA DE SISTEMA DE REGULACIÓN DE DISPARO.

LA VÁLVULA ES CAPAZ DE EVACUAR EL AUMENTO DE VOLUMEN PRODUCIDO POR EL FLUIDO, EVITANDO EL AUMENTO DE LA PRESIÓN EN EL INTERIOR DE LA CALDERA.

LA TOMA DE LA CITADA VÁLVULA SE ENCUENTRA UNIDA A LA CALDERA SIN NINGÚN ÓRGANO DE CORTE.

VÁLVULA DE SEGURIDAD

TERMOSTATO DE SEGURIDAD


ELEMENTOS DE SEGURIDAD

TIENE COMO MISIÓN EVITAR QUE LA CALDERA SOBREPASE LA TEMPERATURA DE DISEÑO, CORTANDO ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA AL CIRCUITO DEL QUEMADOR SI NO LO HAN HECHO LOS TERMOSTATOS DEL 1º Y 2º ESCALÓN.

PRESOSTATO DE PRESIÓN BAJA DE AGUA

LA CALDERA MONTA UN PRESOSTATO DE SEGURIDAD POR BAJA PRESIÓN EN EL CIRCUITO DE AGUA CALIENTE.

DETECTOR DE CAUDAL DE RETORNO

EN LA TOMA DE RETORNO SE INSTALA UN DETECTOR DE CAUDAL, EN FUNCIÓN DE LA AUSENCIA O NO DE CAUDAL.

CALDERA DE AGUA CALIENTEELEMENTOS DE SEGURIDAD

DETECTOR DE FALTA DE AIRE DE COMBUSTIÓN LA DETECCIÓN DE FALTA DE AIRE PARA LA COMBUSTIÓN SE EFECTÚA MEDIANTE UN PRESOSTATO INSTALADO EN EL CUERPO DEL QUEMADOR, QUE PROVOCA LA PARADA DEL MISMO SI EL VENTILADOR NO ESTÁ FUNCIONANDO CORRECTAMENTE.

VÁLVULA DE SEGURIDAD DEL CIRCUITO DE GASÓLEO EN LA LÍNEA DE RETORNO DEL QUEMADOR MONTA UNA VÁLVULA DE SEGURIDAD DE ALIVIO PARA QUE EN EL SUPUESTO DEL CIERRE REPENTINO DE LAS VÁLVULAS DE CORTE DEL CIRCUITO, LA MENCIONADA VÁLVULA EVACUE EL EXCESO DE PRESIÓN EN EL INTERIOR DEL QUEMADOR EVITANDO LA AVERÍA DE LA BOMBA DEL QUEMADOR.

EL QUEMADOR DISPONE DE UNA CÉLULA FOTOELÉCTRICA INSTALADA PARA DETECTAR LA PRESENCIA DE LLAMA EN EL INTERIOR DE LA CALDERA, PROVOCANDO LA PARADA DEL QUEMADOR EN EL SUPUESTO DE AUSENCIA DE LLAMA EN EL CICLO NORMAL DE FUNCIONAMIENTO.

DETECTOR DE LLAMA

COMPONENTES INDEPENDIENTES CALDERA DE AGUA CALIENTE

QUEMADOR

EL EQUIPO DISPONE ESTÁ COMPUESTO POR UNA SERIE DE COMPONENTES INDEPENDIENTES QUE CONSTITUYEN UN CONJUNTO COMPLETO DE LA CENTRAL DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE.

SE COMPONE DE:

1. CARCASA DE VENTILADOR CON TAPA Y VENTILADOR.2. MOTOR ELÉCTRICO.3. BOMBA DE PRESIÓN DE COMBUSTIBLE CON FILTRO Y

REGULADOR DE PRESIÓN.4. BARRA PORTABOQUILLAS CON BOQUILLA Y ELECTRODOS DE

ENCENDIDO.5. VÁLVULAS DE CIERRE ELECTROMAGNÉTICO.6. TUBO DE QUEMADOR CON CONO DE LLAMA Y DISCO

ESTABILIZADOR.7. ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO DE CLAPETAS DE AIRE.8. BRIDA DE CONEXIÓN DEL QUEMADOR CON JUNTA DE AMIANTO.

CALDERA DE AGUA CALIENTECOMPONENTES INDEPENDIENTES

QUEMADOR


FUNCIONAMIENTO DEL QUEMADOREL SERVOMOTOR ACCIONA EL SECTOR DEL REGULADOR.

ESTE SE MUEVE EN SENTIDO DE LAS AGUJAS DEL RELOJ HASTA LA POSICIÓN DE POTENCIA TOTAL.

LA PISTA ELÁSTICA AJUSTABLE DE SECTOR DEL REGULADOR MEDIANTE LOS RODILLOS DE GUÍA ACCIONA LA VARILLA DE LA REGULACIÓN DEL AIRE DURANTE TODO EL TIEMPO DE PREBARRIDO A POTENCIA TOTAL.

CUANDO FINALIZA EL TIEMPO DE PREBARRIDO, EL SERVOMOTOR LLEVA A LA POSICIÓN DE POTENCIA DE ENCENDIDO TANTO AL REGULADOR DE COMBUSTIBLE, ACOPLADO EN EL MISMO EJE DEL SECTOR DEL REGULADOR, COMO LA CLAPETA DEL AIRE.

EN ESTA POSICIÓN, EL REGULADOR DE COMBUSTIBLE ESTÁ TOTALMENTE ABIERTO.

ES DECIR, QUE EL INYECTOR PULVERIZA SOLO UN POCO DE COMBUSTIBLE, MIENTRAS QUE LA MAYOR PARTE DEL MISMO PASA AL RETORNO.


FUNCIONAMIENTO DEL QUEMADOR

LA CLAPETA DE AIRE ESTÁ LÓGICAMENTE CERRADA DE TAL MODO QUE LA CANTIDAD DE AIRE APORTADA SE AJUSTA A LA CANTIDAD DE COMBUSTIBLE PULVERIZADO.

EL SERVOMOTOR ACCIONA PROGRESIVAMENTE EL MECANISMO COMBINADO DE COMBUSTIBLE/AIRE A LO LARGO DEL CAMPO DE POTENCIA PARCIAL HASTA EL DE POTENCIA TOTAL.

ESTO SIGNIFICA QUE LA CLAPETA DE AIRE ESTÁ ABRIENDO CUANDO EL REGULADOR DE COMBUSTIBLE SE VA CERRANDO, DEJANDO ASÍ PASAR CADA VEZ MENOS COMBUSTIBLE AL RETORNO Y MAS A TRAVÉS DEL INYECTOR.

EL SELECTOR DEL REGULADOR LLEVA UNA PISTA ELÁSTICA AJUSTABLE POR LAS LEVAS.

LA DISPOSICIÓN DE LA CARACTERÍSTICA DE REGULACIÓN DEL AIRE SE CONSIGUE, EN CUALQUIER POSICIÓN DEL SECTOR, CORRIGIENDO LA FORMA DE DICHA PISTA.

EL AJUSTE DE LA PISTA SE REALIZA MEDIANTE MEDICIONES EN LOS HUMOS A DIVERSAS POTENCIAS DE FUNCIONAMIENTO.


QUEMADOR


FILTRO DE GASÓLEO

•VÁLVULAS DE SALIDA Y RETORNO

•MANÓMETRO

•TERMÓMETRO

•TERMOSTATO DE PRIMERA LLAMA

•TERMOSTATO DE SEGUNDA LLAMA

•TERMOSTATO DE DESENCLAVAMIENTO

•TERMOSTATO CONTRA SOBRECALENTAMIENTO

•VÁLVULA MOTORIZADA

•VÁLVULA DE VACIADO

•FILTRO DE GASÓLEO

•VÁLVULAS DE CORTE DE GASÓLEO

VASO DE EXPANSIÓN CERRADO

DESTINADO PARA ABSORBER EL AUMENTO DE VOLUMEN PRODUCIDO POR LA ELEVACIÓN DE LA TEMPERATURA DEL AGUA DE LA INSTALACIÓN.

EL DEPOSITO LLEVA EN SU INTERIOR UNA MEMBRANA RECAMBIABLE DE CAUCHO ESPECIAL, IMPERMEABLE, FLEXIBLE DE GRAN ELASTICIDAD Y ELEVADA RESISTENCIA A LA TEMPERATURA.

ENTRE LA MEMBRANA Y LA PARED DEL DEPÓSITO SE ENCUENTRA UNA CÁMARA DE AIRE SOMETIDA A PRESIÓN.

LA MEMBRANA AL LLENARSE DE AGUA VA EMPUJANDO LA MASA DE AIRE, QUE SE COMPRIME.

UNA VEZ CESA EL ESFUERZO, EL AIRE EMPUJA A LA MEMBRANA HASTA RECOBRAR LA PRESIÓN ORIGINAL.

PARA LA REGULACIÓN DE LA PRESIÓN DEL AIRE EN LA CÁMARA DE GAS, EL VASO VA PROVISTO DE UNA TOMA PARA EL LLENADO DEL MISMO.


VASO DE EXPANSIÓN CERRADO

VÁLVULA DE SEGURIDAD DEL VASO DE EXPANSIÓN:

EN LA ZONA DE AIRE DEL VASO DE EXPANSIÓN SE ENCUENTRA VÁLVULA DE SEGURIDAD DE ALIVIO DE ELEVACIÓN TOTAL CON RESORTE, CAPAZ DE EVACUAR TODO EL FLUIDO PRODUCIDO CON EL AUMENTO DE PRESIÓN.


VÁLVULA DE SEGURIDAD

PRESOSTATOS DE ALTA Y BAJA PRESIÓN

VASO DE EXPANSIÓN CERRADOCALDERA DE AGUA CALIENTE

PRESOSTATOS DE ALTA Y BAJA PRESIÓN DE AIRE

VÁLVULA DE SEGURIDAD DEL VASO DE EXPANSIÓN

EN LA ZONA DE AIRE DEL VASO DE EXPANSIÓN SE ENCUENTRA VÁLVULA DE SEGURIDAD DE ALIVIO DE ELEVACIÓN TOTAL CON RESORTE, CAPAZ DE EVACUAR TODO EL FLUIDO PRODUCIDO CON EL AUMENTO DE PRESIÓN.

MONTADOS EN EL CIRCUITO DE ALIMENTACIÓN AL VASO DE EXPANSIÓN.

FINAL DE CARRERA DE IDA Y RETORNO.

INSTALADOS EN EL CIRCUITO DE AGUA CALIENTE PARA NO PERMITIR EL FUNCIONAMIENTO DEL QUEMADOR EN EL CASO DE CIERRE DE ALGUNAS DE LAS DOS VÁLVULAS DE IDA O RETORNO.

SONDA DE TEMPERATURA DE RETORNO.

UNA SONDA DE LECTURA CONSTANTE EN EL COLECTOR DE RETORNO REGULA EL NÚMERO DE CALDERAS QUE EN CADA MOMENTO HA DE ESTAR EN FUNCIONAMIENTO, CUANDO HAY VARIAS EN FUNCIONAMIENTO AUTOMÁTICO.

CUADRO ELÉCTRICO.

UN CUADRO ELÉCTRICO COMÚN PARA TODAS LAS CALDERAS ESTÁ DISEÑADO PARA REALIZAR LAS MANIOBRAS DESDE EL MISMO O REMOTAMENTE, INCORPORANDO EN EL MISMO LOS PROGRAMADORES DEL CICLO DE ENCENDIDO Y SEGURIDAD DE LOS QUEMADORES.


CALDERAS AUXILIARES DE VAPOR

HAY MUCHAS CLASES DE VAPORES, PERO EN ESTE PUNTO DEBE ENTENDERSE COMO VAPOR EL AGUA EN ESTADO GASEOSO.

EL VAPOR DE AGUA ES EL AGENTE INTERMEDIO QUE UTILIZAMOS PARA LA TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA QUÍMICA DE COMBUSTIBLE EN ENERGÍA MECÁNICA.

GENERALIDADES - EL VAPOR

SI COLOCAMOS UNA CANTIDAD DE AGUA EN UN RECIPIENTE ABIERTO Y LA CALENTAMOS, LA TEMPERATURA DEL AGUA SE IRÁ ELEVANDO HASTA LLEGAR A LOS 100 °C, A LA CUAL EL AGUA HERVIRÁ, SI ESTA EXPERIENCIA SE REALIZA A NIVEL DEL MAR.

SI EL EXPERIMENTO SE HACE EN LA CIMA DE UNA MONTAÑA DE CIERTA ALTURA, EL AGUA HERVIRÁ ANTES DE LOS 100 °C, LO QUE NOS INDICA QUE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA INFLUYE EN EL PUNTO DE EBULLICIÓN.

A MAYOR ALTURA MENOR PRESIÓN Y, POR CONSIGUIENTE, PUNTO DE EBULLICIÓN MÁS BAJO Y VICEVERSA.



AGUA

SI CERRAMOS EL RECIPIENTE Y SEGUIMOS DANDO CALOR, LA PRESIÓN Y TEMPERATURA DEL AGUA Y DEL VAPOR VAN AUMENTANDO DE FORMA TAL QUE PARA UNA PRESIÓN DETERMINADA HABRÁ TAMBIÉN UNA TEMPERATURA CORRESPONDIENTE, O LO QUE ES LO MISMO, A CADA PRESIÓN UNA TEMPERATURA Y VICEVERSA.

A ESTA PRESIÓN Y TEMPERATURA SE LLAMA PRESIÓN Y TEMPERATURA DE SATURACIÓN (PUNTO DE SATURACIÓN).

CALDERAS AUXILIARES DE VAPOR GENERALIDADES - EL VAPOR

VEMOS TAMBIÉN QUE MIENTRAS DURA LA EBULLICIÓN LA TEMPERATURA SE MANTIENE CONSTANTE, INDEPENDIENTEMENTE DE LA FUENTE DE CALOR, SI LA PRESIÓN NO VARÍA.

EL VAPOR, EN LA SUPERFICIE LIBRE, ESTÁ EN CONTACTO CON EL QUE ESTÁ EN CONTACTO CON LA SUPERFICIE DEL LÍQUIDO Y LLEVA PEQUEÑAS PARTÍCULAS DE AGUA EN SUSPENSIÓN ARRASTRADAS AL DESPRENDERSE DE LA MASA LÍQUIDA.

A ESTA CLASE DE VAPOR LE LLAMAMOS VAPOR SATURADO.


SI PARTIENDO DE ESTAS CONDICIONES EMPEZAMOS A CALENTAR EL AGUA, VEREMOS CÓMO LA TEMPERATURA INDICADA EN EL TERMÓMETRO EMPIEZA A SUBIR.

EL AGUA NATURALMENTE SE DILATA Y EL ÉMBOLO SUBIRÁ A UNA PEQUEÑÍSIMA CANTIDAD SOLAMENTE, PERMANECIENDO CONSTANTE LA PRESIÓN DE 2 KG/CM2, PUESTO QUE SÓLO DEPENDE DEL PESO DEL ÉMBOLO.

EL AGUA SE CALENTÓ DESDE LA TEMPERATURA, T = 18 °C A LA T'= 120 °C. A PESAR DE ELLO NO SE PRODUCE VAPOR.

LA PRESIÓN SIGUE SIENDO 2 KG/CM2.



SI CONTINUAMOS CALENTANDO, AL ALCANZAR EL AGUA LA TEMPERATURA DE 120 °C, QUE ES LA TEMPERATURA DE SATURACIÓN QUE CORRESPONDE A LA PRESIÓN DE 2 KG/CM2, VEMOS CON SOR PRESA QUE LA TEMPERATURA NO AUMENTA MÁS, PERMANECIENDO CONSTANTE EN DICHO VALOR.

A MEDIDA QUE SUMINISTRAMOS CALOR (KILOCALORÍAS) SE EMPIEZA A FORMAR UNA CAPA DE VAPOR ENTRE EL ÉMBOLO Y LA SUPERFICIE DEL AGUA.

OBSERVÁNDOSE COMO EL PISTÓN SE DESPLAZA HACIA ARRIBA NOTABLEMENTE.



AGUA SOBRECALENTADA

CUANDO LA TEMPERATURA DEL AGUA ALCANZA LOS 120 °C, SE INICIA LA VAPORIZACIÓN.

MIENTRAS QUEDA AGUA SIN VAPORIZAR, LA TEMPERATURA PERMANECE CONSTANTE.

EN EL CILINDRO HAY AGUA Y VAPOR SATURADO HÚMEDO.

LE LLAMAMOS ASÍ POR QUE EL VAPOR AL DESPRENDERSE DEL LÍQUIDO ARRAS TRA GOTITAS DE AGUA (HUMEDAD).


MIENTRAS DENTRO DEL CILINDRO HAY AGUA, COMPROBAMOS QUE LA PRESIÓN Y LA TEMPERATURA PERMANECEN CONSTANTES EN SUS RESPECTIVOS VALORES DE 2 KG/CM2 Y 120°C Y DEDUCIMOS, POR TANTO, QUE TODO EL CALOR QUE SE ESTÁ SUMINISTRANDO LO EMPLEA ÍNTEGRAMENTE EL AGUA EN TRANSFORMARSE EN VAPOR.

ESTA CANTIDAD DE CALOR NECESARIA PARA LA TRANSFORMACIÓN ES LO QUE SE LLAMA CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN.

CALOR TOTAL NECESARIO PARA CAMBIAR DE ESTADO LÍQUIDO A ESTADO DE VAPOR. VAPOR SATURADO HÚMEDO.



AGUA

VAPOR SATURADO HÚMEDO


VAPOR SATURADO SECO

CUANDO AL SEGUIR CALENTANDO DESAPAREZCA EL LÍQUIDO DEL FONDO DEL CILINDRO Y NO QUEDEN GOTAS EN EL SENO DEL VAPOR, TENDREMOS VAPOR SATURADO SECO.LLEGARÁ EL MOMENTO EN QUE TODA LA MASA DE AGUA SE HABRÁ TRANSFORMADO EN VAPOR, OBTENIÉN DOSE ASÍ,

VAPOR SATURADO SECO.

CALDERAS AUXILIARES DE VAPOR SI CONTINUAMOS CALENTANDO EL CILINDRO VEREMOS COMO AHORA LA TEMPERATURA VUELVE A SUBIR PERMANECIENDO CONSTANTE LA POSICIÓN DEL PISTÓN (YA NO SE EMPLEA CALOR PARA EL CAMBIO DE ESTADO), Y ASÍ ES COMO LLEGAMOS A TENER

VAPOR RECALENTADO, QUE SE DEFINE COMO UN VAPOR QUE TIENE MAYOR TEMPERATURA QUE LA QUE CORRESPONDE AL SATURADO DE LA MISMA PRESIÓN .

CALDERAS AUXILIARES DE VAPOR SUPRIMAMOS AHORA EL FOCO DE CALOR Y AISLEMOS AL CILINDRO DEL EXTERIOR.

SI DISMINUIMOS EL PESO DEL ÉMBOLO EL VOLUMEN DEL VAPOR AUMENTA (SUBE EL ÉMBOLO), DISMINUYENDO LA PRESIÓN Y LA TEMPERATURA (MÁS RÁPIDAMENTE LA "P" QUE LA "T"). TENEMOS

ASÍ VAPOR EXPANSIONADO.

18ºC

120ºC

KILOCALORIAS SUMINISTRADAS

CALOR SENSIBLE

CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN CALOR SENSIBLE

AGUA

AGUA - VAPOR

VAPOR SATURADO HUMEDO

VAPORRECALENTADO

A

B C

DTEMPERATURA

A: AGUA EN ESTADO LÍQUIDO, 2Kg./Cm2 de presión y 18ºC de temperatura.B: AGUA, 2Kg./Cm2 de presión y 120ºC de temperatura.C: VAPOR , 2Kg./Cm2 de presión y 120ºC de temperatura.D:VAPOR, con una temperatura SUPERIOR a la que le corresponde por su presión.

VAPOR SATURADO SECO

PUNTO DE SATURACIÓN



TÍTULO DEL VAPOR

SIENDO EL VAPOR SATURADO HÚMEDO UNA MEZCLA DE VAPOR Y AGUA, SE LLAMA TÍTULO DE UN VAPOR A LA PROPORCIÓN DE VAPOR SECO QUE HAY EN UNA MASA DE VAPOR HÚMEDO.SE DESIGNA POR (X).

POR CONSIGUIENTE, CUANTO MÁS ALTO SEA EL TÍTULO DE UN VAPOR MÁS SECO SERÁ ÉSTE.

CARACTERÍSTICAS DEL VAPOR SATURADO HÚMEDO

•TIENE UNA TEMPERATURA DETERMINADA A CADA PRESIÓN.

•TIENE UN TÍTULO MENOR QUE LA UNIDAD.

•CONTIENE PARTÍCULAS DE AGUA EN SUSPENSIÓN.

•TIENE LA MISMA TEMPERATURA DEL AGUA CON LA QUE ESTÁ EN CONTACTO.


CARACTERÍSTICAS DEL VAPOR SATURADO SECO

•TIENE LA MISMA TEMPERATURA DE UNO HÚMEDO A LA MISMA PRESIÓN.

•SU TÍTULO ES IGUAL A LA UNIDAD.

•NO CONTIENE PARTÍCULAS DE AGUA.

•ES LA LÍNEA DIVISORIA ENTRE EL VAPOR SATURADO Y EL RECALENTADO.

CARACTERÍSTICAS DEL VAPOR RECALENTADO

•TIENE MAYOR TEMPERATURA QUE EL SATURADO DE IGUAL PRESIÓN.

•NO CONTIENE PARTÍCULAS DE AGUA EN SUSPENSIÓN.

•SU TÍTULO ES IGUAL A LA UNIDAD.

•SE LLAMA GRADO DE RECALENTAMIENTO A LA DIFERENCIA ENTRE SU TEMPERATURA Y LA DEL VAPOR SATURADO A LA MISMA PRESIÓN.

CALDERAS AUXILIARES DE VAPOR CALDERA DE GASES DE EXAUTACIÓN

LAS CALDERAS DE GASES DE EXHAUSTACIÓN TOMAN COMO FUENTE DE CALOR LOS GASES DE ESCAPE, NORMALMENTE DE LOS TURBOGENERADORES DE ENERGÍA ELÉCTRICA INSTALADOS EN EL BUQUE.

CONSTAN DE CUATRO MÓDULOS:

• COLECTOR SEPARADOR. CONSISTE EN UN COLECTOR, BOMBA DE CIRCULACIÓN Y ACCESORIOS

• GENERADOR DE VAPOR. LA CONSTRUCCIÓN DE ESTE MÓDULO ES SIMILAR A LA DE UN ECONOMIZADOR DE TUBOS RECTOS CON ALETAS DE UNA CALDERA CONVENCIONAL.

• CONDENSADOR DE CONTROL. ESTÁ COMPUESTO POR:

•CONDENSADOR DE CONTROL.

•LÍNEA DE RETORNO DE CONDENSADO.

• PANEL DE CONTROL.

CALDERA DE GASES DE EXAUTACIÓN

SISTEMA DE DESAIREACION DEL AGUA DE ALIMENTACIÓN DE LA CALDERA, CONSTA DE:•TANQUE DESAIREADOR: TIENE POR MISIÓN CALENTAR, DESAIREAR Y ALMACENAR EL AGUA DE ALIMENTACIÓN.

•PANEL DE CONTROL: SIRVE DE SOPORTE AL PILOTO DE CONTROL DE LA VÁLVULA DE RECIRCULACIÓN, PILOTO DE CONTROL, DE LA VÁLVULA DE ENTRADA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN, PILOTO DE CONTROL DE LA VÁLVULA, REGULADORA DE PRESIÓN DE VAPOR, REDUCTORA DE AIRE CONTROL Y UN INDICADOR, REMOTO DE NIVEL.

•BOMBA DE APORTACIÓN (BOOSTER): ASPIRA DEL TANQUE DE PURGAS Y DESCARGA EL AGUA DE ALIMENTACIÓN AL TANQUE DESAIREADOR.

•VÁLVULAS DE CONTROL NEUMÁTICO: VÁLVULA REGULADORA DE ENTRADA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN,VÁLVULA REGULADORA DE RECIRCULACIÓN,VÁLVULA REGULADORA DE PRESIÓN DE VAPOR.

•CONDENSADOR DE VAHOS: LA MISIÓN DEL CONDENSADOR DE VAHOS ES LA DE CONDENSAR EL VAPOR CONTENIDO EN LA MEZCLA DE AIRE Y GASES NO CONDENSABLES ELIMINADOS DEL TANQUE DESAIREADOR.


CONDENSADOR DE CONTROL CALDERAS AUXILIARES DE VAPOR CALDERA DE GASES DE EXAUTACIÓN

EL CONDENSADOR DE CONTROL TIENE LA MISIÓN DE CONDENSAR EL EXCESO DE VAPOR GENERADO POR LA CALDERA.

TIENE CAPACIDAD PARA CONDENSAR TODO EL VAPOR PRODUCIDO A LA MÁXIMA PRODUCCIÓN DE ÉSTA.


SISTEMA DE DESAIREACION DEL AGUA DE ALIMENTACIÓN


SISTEMA DE ALIMENTACIÓN CONSTA DE:

•BOMBAS DE ALIMENTACIÓN:

LA MISIÓN DE LA.BOMBA DE ALIMENTACIÓN ES DE SUMINISTRAR EL AGUA NECESARIA PARA LA CALDERA.

•VÁLVULA DE CIERRE DE AGUA DE ALIMENTACIÓN:

LA MISIÓN DE ESTA VÁLVULA ES DAR PASO DE AGUA DE LA DESCARGA DE LA BOMBA DE ALIMENTACIÓN HACIA EL COLECTOR SEPARADOR DE VAPOR A TRAVÉS DE LA VÁLVULA REGULADORA DE NIVEL.

•VÁLVULA REGULADORA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN:

LA MISIÓN DE ESTA VÁLVULA ES LA DE MANTENER UN NIVEL NORMAL DE AGUA EN EL COLECTOR SEPARADOR DE VAPOR DE LA CALDERA.


SISTEMA DE ALIMENTACIÓN

AIRE CONTROL

COLECTOR

SEPARADOR DE VAOR

INDICADOR DE NIVEL REMOTO

CÁMARA DE COMPENSACIÓN

PILOTO REGULADOR DE ALIMENTACIÓN

SEGURIDADES

VÁLVULA REGULADORA DE ALIMENTACIÓN

BOMBA DE CIRCULACIÓN

DESCARGA BOMBA DE ALIMENTACIÓN

MÓDULO GENERADOR DE VAPOR

SOLPLADORES DE HOLLÍN

VÁLVULA CIERRE DE ALIMENTACIÓN

SOLENOIDE

VÁLVULA COMUNICACIÓN PRINCIPAL

PILOTO CONTROLADOR PRESIÓN DE VAPOR

CONDENSADOR CONTROL

AGUA DE CIRCULACIÓN

ATMOSFÉRICO

VÁLVULA CONTROLADORA PRESIÓN DE VAPOR

SOLENOIDE

PURG.AUT.


SISTEMA DE ALIMENTACIÓN


CALDERA DE GASES DE EXAUTACIÓN REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DEL INDICADOR DE NIVEL PILOTO

CONTROLADOR DE AGUA DE ALIMENTACIÓNAIRE

REDUCTORA

COLECTOR DE VAPOR

RELÉ APORTACIÓN

A LA VÁLVULA REGULADOREA DE ALIMENTACIÓN

VÁLVULAS DE COMUNICACIÓN

CÁMARA DE COMPENSACIÓN

PILOTO CONTROLADOR DE AGUA DE ALIMENTACIÓN

ATMOSFÉRICOS

COLUMNA VARIABLE

COLUMNA VARIABLE

COLUMNA FIJA

COLUMNA FIJA

ATMOSFÉRICOS

VÁLVULAS DE COMUNICACIÓN

VÁLVULAS DE PURGA


SISTEMA DE CIRCULACIÓN Y DESCARGA DE VAPOR CONSTA DE:

•BOMBA DE CIRCULACIÓN DE LA CALDERA:

LA CALDERA DE GASES DE EXHAUSTACIÓN DISPONE DE UNA BOMBA DE CIRCULACIÓN, QUE RECIBE REFRIGERACIÓN DESDE LA TUBERÍA DE DESCARGA DE LAS BOMBAS DE ALIMENTACIÓN.

•VÁLVULA CONTROLADORES DE PRESIÓN DE VAPOR:

LA MISIÓN DE ESTA VÁLVULA ES MANTENER LA PRESIÓN EN EL COLECTOR DE VAPOR EN 100 PSIG, ALIVIANDO EL EXCESO DE PRESIÓN HACIA EL CONDENSADOR DE CONTROL.

•VÁLVULA DE COMUNICACIÓN PRINCIPAL:

LA MISIÓN DE ESTA VÁLVULA ES COMUNICAR/INCOMUNICAR EL PASO DEL VAPOR PROCEDENTE DE LA CALDERA HACIA LA LÍNEA DE SERVICIO DEL BUQUE.


VÁLVULA DE LLENADO DE AGUA

VÁLVULA DE LLENADO DE AGUA

TANQUE DE INYECCIÓN QUÍMICA

BOMBA DE DOSIFICACIÓN

CONEXIÓN DE INYECCIÓN QUÍMICA

VÁLVULAS DE INYECCIÓN

ALIMENTACIÓN A LA CALDERA

ORIFICIO DE REGISTRO CON ASIDERO

SISTEMA DE INYECCIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUA DE CALDERAS


SISTEMA DE INYECCIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUA DE CALDERAS:

LA CALDERA ESTÁ DOTADA DE UN SISTEMA PARA LA INYECCIÓN DE TRATAMIENTO QUÍMICO, COMPUESTO POR: UNA LÍNEA DE LLENADO, UN TANQUE DE ADICIÓN QUÍMICA, UN FILTRO EN "Y", UNA BOMBA DE CAUDAL VARIABLE, UNA VÁLVULA DE SEGURIDAD, MANÓMETRO Y VÁLVULAS DE CIERRE.

SISTEMA DE PROTECCIÓN POR MEDIO DE VAPOR:

LA CALDERA ESTÁ DOTADA DE UN SISTEMA DE PROTECCIÓN DE VAPOR, CUYA FINALIDAD ES MANTENER EN TODO MOMENTO EL LÍMITE MÁS BAJO DE OXÍGENO DISUELTO EN EL AGUA DE LA CALDERA.

SISTEMA DE EXTRACCIÓN DE LA CALDERA:

LA CALDERA DISPONE DE UN SISTEMA DE EXTRACCIÓN DE FONDO Y SUPERFICIE DE LA MISMA AL MAR. PARA CADA CONEXIÓN DE EXTRACCIÓN, ASÍ COMO PARA CADA CONEXIÓN CON EL MAR, SE DISPONE DE DOS VÁLVULAS (KINGSTON Y CONTRAKINGSTON).

CALDERAS AUXILIARES DE VAPOR CALDERA DE GASES DE EXAUTACIÓN SISTEMA DE TOMA DE MUESTRAS


SISTEMA DE TOMA DE MUESTRAS:

EL SISTEMA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN DISPONE DE UNA SERIE DE PUNTOS DE EXTRACCIÓN DE AGUA PARA SU POSTERIOR ANÁLISIS. EL SISTEMA UTILIZA UN ENFRIADOR DE AGUA DE MUESTRAS.

SISTEMA DE SOPLADO:

LA CALDERA DISPONE DE CUATRO SOPLADORES DE HOLLÍN ESTACIONARIOS.

SISTEMA DE ESCAPE DE VAPOR "SEGURIDADES“:

EN LA PARTE ALTA DEL COLECTOR SEPARADOR DE VAPOR VAN DISPUESTAS DOS VÁLVULAS DE SEGURIDAD, CUYA MISIÓN ES DAR SALIDA DEL VAPOR A LA ATMÓSFERA CUANDO SE ALCANZA UNOS LÍMITES DE PRESIÓN DETERMINADOS.

TANQUES DE AGUA DE ALIMENTACIÓN DE CALDERAS:

TANQUE DE RESERVA. RECIBE EL AGUA DESTILADA PRODUCIDA POR LAS PLANTAS DESTILADORAS Y LA SUMINISTRA POR GRAVEDAD AL TANQUE DE PURGAS.

GENERADOR DE VAPOR HORIZONTAL


GENERADOR DE VAPOR HORIZONTAL, PIROTUBULAR, DE TRES PASOS DE HUMOS Y HOGAR TOTALMENTE REFRIGERADO POR AGUA.

CALDERAS AUXILIARES DE VAPOR GENERADOR DE VAPOR HORIZONTAL

GENERADOR SIN MASAS REFRACTARIAS, CON PUERTAS ABATIBLES Y CALORIFUGADAS, SALIDA DE HUMOS VERTICAL, GRAN CÁMARA DE VAPOR, EQUILIBRIO PERFECTO ENTRE VOLUMEN, SUPERFICIE Y POTENCIA, ASÍ COMO RAPIDEZ DE PUESTA A RÉGIMEN.


CALDERAS PIROTUBULARES DE DISPOSICIÓN HORIZONTAL, TRES PASOS DE GASES Y CÁMARA POSTERIOR DE INVERSIÓN TOTALMENTE REFRIGERADA POR AGUA.

LOS HOGARES SON DE BAJA CARGA TÉRMICA Y AMPLIAS DIMENSIONES PARA FACILITAR EL CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA MEDIO AMBIENTAL.


LOS HOGARES ESTÁN DESPLAZADOS DEL EJE VERTICAL DE LA CALDERA PARA MEJORAR LA CIRCULACIÓN DEL AGUA Y, AL MISMO TIEMPO, PERMITIR UNA OPTIMIZACIÓN EN EL REPARTO DE SUPERFICIES DE CALEFACCIÓN Y VOLÚMENES DE AGUA Y VAPOR, OBTENIENDO FLUJOS EQUILIBRADOS Y BAJA CARGA VOLUMÉTRICA.

TEMA XIII- CALDERAS AUXILIARES CAPITULO XIII bis

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Transcript of TEMA XIII- CALDERAS AUXILIARES CAPITULO XIII bis