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MAQUINAS TÉRMICAS
Mantenimiento De Maquinaria De Planta
Quinto Ciclo
“Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento
de Caldera CBEX Elite (1300-2200 HP)”
“ Glosario de terminología técnica inglés-español de
sistemas de vapor ”
Alumnos: Luis Andre Cosco Escobedo
Wilber Antonio Guerra Zavala
René Javier Pacheco Salas
Alfredo Huanca Mayta
Profesor: Giancarlo Obando
AREQUIPA-2011
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CAPITULO 1Introducción
A. General 1-1
B. La Caldera 1-2
C. Construcción 1-2D. Controles de vapor (combustibles) 1-2
E. General 1-7
F. Tuberías de Agua de alimentación 1-7
G. Componentes principales / Conexiones de servicio 1-8 A. GENERALLA CBEX Elite es una caldera de dos pasos
diseñada para trabajos de vapor a alta presión
(200-250 psig).
Equipamiento estándar, incluye un quemador CB
profire XL, avanzado sistema de control en
paralelo ICS Hawk, sistema para el control denivel de agua, y alimentación modular con bypass
de 3 válvulas.
La información general de este manual se aplica
directamente a Cleaver-Brooks modelo Elite
CBEX Calderas en tamaños que van a partir de
1300 hp a 2200 hp para los siguientes
combustibles:
Serie 100 de aceite ligero (No.2)Serie 200 de aceite ligero (No.2)
Serie 700 sólo gas
Al pedir piezas de repuesto para la CBEX Elite,
siempre ordene partes originales de Cleaver-
Brooks con un representante de Cleaver-Brooks
autorizado.
La caldera y la instalación de los equipos deben
estar en cumplimiento con la norma NPFA.
La instalación también debe cumplir con los
códigos estatales y locales que rigen al equipo.
Antes de la instalación. Las autoridades de la
jurisdicción deben ser consultadas, obtener los
permisos, etc.
Todas las calderas de la serie por encima deben
cumplir, cuando estén equipados con
equipamiento opcional, a la XL GAP, (FM)
factory mutual, u asegurar los requisitos de los
suscriptores.
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Figura 1-1: CBEX Elite 1300-1500 HP
Figura 1-2: CBEX Elite 1600-2200 HP
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B. LA CALDERAEl modelo Elite CBEX es una caldera piro tubular de
estructura de acero soldado y se compone de unrecipiente a presión, quemador, control de losquemadores, accesorios del quemador, refractarios, ycaldera con un adecuado equipamiento.
La potencia de la caldera es indicada por los númerosde las series de combustible. Por lo tanto, CBEX 700-2200 indica un gas de la caldera de 2200 HP.
La construcción de tubos de humo ofrece algunascaracterísticas que la diferencia de otros tipos decalderas. Debido a su tamaño, los tubos de humo
contienen una gran cantidad de agua, lo que permiteresponder a los cambios de carga con una variaciónmínima en la presión del vapor.
Las calderas piro tubulares se clasifican por (BHP)caballos de fuerza de caldera, que no debe confundirsecon otro tipo de mediciones de potencia.
Las calderas de vapor están diseñadas para trabajar conbaja presión o alta presión. Las calderas de baja presiónestán limitadas a 15 psig de diseño, y se utilizannormalmente para aplicaciones de calefacción. Lascalderas de alta presión se utilizan normalmente para
cargas de proceso y tienen una presión de diseñosuperior a los 150 psig.
Las calderas de vapor se definen de acuerdo a la presión
de diseño y la presión de trabajo. La presión de diseñoes la presión máxima utilizada para el diseño de la
caldera, para el cálculo del espesor mínimo permisible ocaracterísticas de las piezas del recipiente a la presión
de la caldera. La presión de trabajo es la presión de la
caldera en la que normalmente se opera. La presión deoperación por lo general se mantiene en un niveladecuado por debajo del ajuste de la válvula de alivio
de presión para evitar su apertura durante la operaciónnormal.
El capitulo 2 contiene información sobre los
tratamientos y requisitos del agua de alimentación. Eltipo de servicio que su caldera está obligado aproporcionar tiene una influencia importante en elcontrol de agua que se debe realizar.
.
Precaución: El tratamiento de agua es primordial. Para obtener información específica o asistencia sobre el
tratamiento de aguas, póngase en contacto con Cleaver-Brooks para pedir asistencia sobre el tratamiento de aguas.El incumplimiento de estas instrucciones puede dañar el equipo.
C. CONSTRUCCION Las calderas Elite CBEX están diseñadas para
aplicaciones de alta presión de vapor (200-250
psig) y estas son construidas de acuerdo a la
sección 1, Calderas, del código ASME.
D. CONTROL DE VAPOR (todos los
combustibles)1. Control operación de límite de presión: abre
el circuito para detener el funcionamiento del
quemador en una subida de presión de la
caldera. El ajuste para detener o iniciar el
quemador es un ajuste de presión
preseleccionado.
2. Control de límite de alta presión: abre el
circuito para detener el funcionamiento del
quemador en un aumento de la presión por
encima de un valor seleccionado. El control
de límite de alta presión está equipado con un
reset manual.
3. Control modular de presión: Se transmite lainformación de las presiones de la caldera
hacia el motor para cambiar la modulación
del quemador disparando la tasa cuando el
interruptor manual-automático se encuentra
en “automático”.
4. Corte de agua baja y control del agua de
alimentación (Master CB nivel): Control que
responde al nivel de agua.
Se realiza dos funciones distintas:
Detiene la alimentación de agua, si el punto
de nivel desciende por debajo del punto de
funcionamiento seguro.
Modula la válvula de agua de alimentación decontrol para mantener el nivel de agua en la
caldera.
Figura 1-4: Columna de agua y controles de
presión (Configuraciones variables)
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1-5: Niveles de agua – CBEX Elite
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PRECAUCION
Determinar que los puntos de corte principal y auxiliar de agua y control de la bomba estén al mismo nivel después de la instalación y a lolargo de la vida útil del equipo. El
incumplimiento de estas instrucciones puede dañar el equipo.
5. Columna de Agua: Permite inspeccionar el
nivel del agua y controlar la bomba, incluye
un vaso medidor y un medidor de cierre de
vidrio. 6. Columna de Agua de la válvula de drenaje: se
debe purgar con regularidad para ayudar en el
mantenimiento de las tuberías, y mantener la
cámara de flotación limpia y libre de
sedimentos. 7. Visor de calibre de la válvula de drenaje: se
debe limpiar el cristal del medidor. 8. Válvula de ventilación: Permite que la caldera
sea ventilada durante el tiempo de llenado, y
facilita la inspección rutinaria de la caldera
como es requerido por el Código ASME. 9. Sistema auxiliar de cierre ante nivel bajo de
agua: Abre el circuito para detener el
funcionamiento del quemador en la caldera
cuando el nivel de agua cae.
Figura 1-6: Componentes Principales (2200 HP)
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Figura 1-8: Válvulas de Seguridad
Figura 1-7: Instalación Recomendada – Válvula
de seguridad
10. Válvula de Seguridad: Impide una
acumulación de presión mayor a la presión de
diseño. El tamaño, clase y número de válvulas
en una caldera está determinado por el código
ASME para calderas. Las válvulas de
Seguridad y la tubería de descarga, deben ser
instalados para cumplir con los requisitos del
código ASME. La instalación de una válvula
es de primordial importancia para su vida útil.Una válvula se debe montar en posición
vertical para que la tubería de descarga y
drenajes para evitar la acumulación de
presión de retorno y la acumulación de
material extraño en la zona de asiento de la
válvula. Aplique una cantidad moderada de
pasta selladora a las roscas macho y evitar un
ajuste excesivo, que pueden distorsionar los
Asientos. Use solamente llaves indicadas en
los planos proporcionados. Cuando se instala
una válvula de brida conectada, use una junta
nueva y saque los tornillos de fijación en
forma pareja. No instalar o quitar las válvulasmediante el uso de un tubo o una llave en la
salida. Una conexión flexible entre la válvula
y la tubería de escape, es recomendado. La
tubería de descarga debe estar bien distribuida
de manera que su peso no afecte a la válvula.
No pintar, lubricar, o cubrir con cualquier tipo
de decoración la válvula de seguridad. Una
válvula no requiere lubricación o capa
protectora para que funcione correctamente.
Sólo el personal debidamente
certificado como el certificador del
fabricante de la válvula de seguridad
se puede ajustar o reparar las válvulas
de seguridad de la caldera. El
incumplimiento de estas instrucciones
puede causar lesiones en el personal o
la muerte
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D. TREN DE GASEl tren de gas incluye:
Regulador de presión de gas.Válvula primaria de cierremotorizado de gas.
Válvula secundaria de cierremotorizado.Válvula de ventilación.Interruptores de alta y bajapresión de gas.
Conexiones de pruebas de fugas.
Nota: La configuración del tren de gaspuede variar en función de la
instalación.
F. TUBERIAS DE ALIMENTACIONLas tuberías de alimentación de lacaldera incluyen:
Válvula modular de alimentaciónde agua.
3 válvulas de derivación.Filtro y válvula de retención.
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G. COMPONENTES PRINCIPALES/CONEXIONES DE SERVICIO
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Configuraciones Típicas
Estas configuraciones pueden variar.
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CAPITULO 2Cuidado y requisitos del agua de
alimentaciónA. General 2-1
B. Tratamiento de agua 2-2
C. Limpieza 2-2
D. Hervido de la nueva unidad 2-3
E. Lavado 2-3
F. Purga 2-4
G. Inspección periódica 6-2 H. Preparación para la extensión de Lay-up 6-2
A. GENERALUna discusión completa de suministro de agua y
el tratamiento está fuera del alcance de este anual.Para obtener información específica o asistencia
con sus necesidades de tratamiento de aguas,
póngase en contacto con su representante de
partes y servicio de Cleaver-Brooks.
Los equipos de agua de alimentación deben estar
listos para el uso e instalación de la caldera.
Asegúrese de que todas las válvulas, tuberías,
bombas de alimentación de calderas, y los
receptores se instalan de acuerdo con los códigos
y practica vigente.
Observar cuidadosamente el estado del agua es
esencial para la vida de la caldera y la duración
del servicio. Es vital que se tomen precaucionesen la colocación de la vasija de presión en servicio
inicial. El agua de las calderas y sistemas nuevos
y remodelados pueden contener aceite, grasa u
otras materias extrañas. Un método de hervir el
recipiente para eliminar las acumulaciones se
describe más adelante en este capítulo.
Las calderas, como parte de un sistema de agua
caliente, requieren que el agua circule libremente.
El sistema debe funcionar según lo previsto por su
creador con el fin de evitar cambios bruscos de
temperatura, posiblemente dañinos.
Alimentar a la bomba.
Antes de colocar la bomba de alimentación en
servicio, momentáneamente energizar el motor de
la bomba para establecer la rotación correcta de la
bomba.
Con la rotación correcta establecida, cerrar el
interruptor de alimentación de la bomba de
entrada de la caldera. La bomba debe funcionar
continuamente, mientras que la válvula de agua de
alimentación modular mantiene el nivel adecuado
de agua en la caldera.Las bombas de agua de alimentación deben tener
la capacidad adecuada para mantener el nivel de
agua que se requiere en todas las condiciones de
funcionamiento. Revise las bombas de
alimentación periódicamente y de mantenimiento
cuando sea necesario para evitar averías
inesperadas.
Nota: Antes de operar la bomba, revise
cuidadosamente la alineación del acoplamiento
flexible, si es que se usa uno. Un acoplamiento
alineado correctamente durará mucho tiempo.
Nota: Si el agua de las válvulas de aislamiento de
columna se ha instalado, las válvulas deben ser
abiertas y cerradas en posición abierta. Si las
válvulas están instaladas, es ilegal hacer funcionar
la caldera con válvulas cerradas o sin sellar.
ATENCION: Las válvulas de aislamiento en la tubería de
columna de agua deben estar bloqueadas durante la operación. El no hacerlo puede
resultar en una condición de bajo nivel de agua.
B. TRATAMIENTO DE AGUA
El agua de alimentación de la caldera debidamentetratada, junto con la ingeniería y las practicas de
operación, llevaran a la máxima eficacia y larga
vida útil sin problemas de recipientes de presión,
con un menor costo operativo.
Póngase en contacto con un representante
autorizado de Cleaver-Brooks para obtener
información sobre cómo prevenir la presencia de
sólidos indeseables y gases corrosivos.
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Objetivos del tratamiento del agua, en general, son
los siguientes:
1) Prevenir la acumulación de escamas duras y
de lodos suaves, que reducen la
transferencia de calor y pueden dar lugar a
sobrecalentamiento de metales y costosos
tiempos de inactividad y de reparación.
2) Eliminar los gases corrosivos de la caldera
de agua.
3) evitar que se agriete el metal de la caldera.
4) evitar la contaminación y la formación de
espuma.)
El cumplimiento de los objetivos por lo general
requiere tratamiento de agua de alimentación
adecuada antes y después de la introducción de
esta en la caldera. La selección del pre-
tratamiento, depende de la fuente de agua, su
composición química, la cantidad de agua de
reposición, etc.,
Debido a las variables que intervienen, no solo eltratamiento de aguas puede ser considerado como
un “cura-todo", ni es conveniente experimentar
con métodos caseros de tratamiento.
Las superficies internas u orilla de la válvula de
presión deben ser inspeccionadas con la
frecuencia suficiente como para determinar la
presencia de cualquier tipo de contaminante.
Un medidor de agua de tamaño adecuado se debe
instalar en la línea superficial del agua con el fin
de determinar con precisión la cantidad de agua
cruda ingresados en la caldera y para ayudar almantenimiento en condiciones adecuadas.
C. LIMPIEZA
1. TUBERÍAS DE VAPOR
Los sistemas de vapor y tuberías conectadas a la
caldera pueden contener aceite, grasa o cualquier
material extraño. Las impurezas deben ser
eliminadas a fin de evitar daños al recipiente de
presión. En un sistema de vapor, el condensándose
debe purgar hasta que las pruebas demuestran la
eliminación de las impurezas. Durante el período
que el condensado se desperdicia, se debe prestar
atención al tratamiento del agua cruda utilizada,
para que la acumulación de los materiales no
deseados no ocurra. Para más información,
póngase en contacto con locales Cleaver-Brooks
representante autorizado.
2. RECIPIENTES A PRESIÓN:
La orilla del recipiente de presión se debe
mantener limpia de grasas, lodos y materiales
extraños. Estos depósitos, pueden acortar la vida
útil del recipiente a presión, puede interferir con
una operación eficiente y eficaz de control de la
seguridad de dispositivos, y muy posiblemente la
causa innecesaria y costosa re-trabajo, las
reparaciones y el tiempo de inactividad.
Las condiciones de instalación y de
funcionamiento que la caldera ser sometido a debe
ser considerado y la limpieza de la orilla de la
vasija de presión deben ser proporcionados
durante el curso de la puesta en marcha inicial. El
recipiente a presión y las líneas de vapor y retorno
representan, en efecto, un sistema cerrado.
Aunque el vapor y el retorno (condensado) líneas
puede haber sido previamente limpiados, es
posible que:
(1) limpieza ha sido insuficiente.(2) viejo sistema parcial o total está involucrada.
(3) Las condiciones pueden impedir la adecuada
limpieza de la tubería.
Una inspección revela cierto interna condiciones y
servir como un control contra las condiciones
indicadas mediante un análisis químico del agua
de caldera.
La inspección debe ser realizada tres meses
después de comenzar y en intervalos regulares de
6 -, 9 -, o intervalos de 12 meses.
La frecuencia de más inspecciones periódicas
dependerá de las condiciones internas
encontradas.Cualquier lodo, lodo o sedimento encontrado
tendrá que ser eliminado
Nota: La temperatura de la carga inicial de agua
para pruebas hidrostáticas, o para la operación
normal debe ser como se indica en el Código
ASME de calderas.
D. HERVIDO DE LA UNIDADNUEVA
Las superficies internas de una caldera recién
instalada pueden tener aceite, grasa u otros
recubrimientos de protección utilizados en lafabricación. Estos revestimientos deben ser
removidos debido a que baje la tasa de
transferencia de calor puede causar el
sobrecalentamiento de un tubo. Antes de
empezarlos procedimientos, el quemador debe
estar listo para trabajar. El operador debe estar
familiarizado con el procedimiento señalado en el
funcionamiento del quemador.
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Advertencia: El uso de una mascarilla adecuada, gafas de goma guantes y ropa de protección es muy
recomendable. No permita que el material o la solución concentrada se sequen .y evitar el
contacto con la piel o la ropa. El incumplimiento de estas instrucciones puede ocasionar lesiones
graves o la muerte.
E. LAVADO
A más tardar tres meses después de la puesta en
funcionamiento de la caldera y el servicio de
inicio, como las condiciones lo justifiquen, la
válvula de presión debe ser drenada después de
haber sido debidamente enfriada a la temperatura
ambiente.
F. PURGA
La purga de la Caldera de agua se hace a través
de la válvula de presión con el fin de que la
reducción de la concentración de sólidos en el
agua de la caldera se produzca. Los sólidos son
traídos por el agua de alimentación a pesar de que
el agua se trata antes, su uso a través de los
procesos externos son diseñados para eliminar las
sustancias no deseadas que contribuyen a la
formación de depósitos de escamas. Sin embargo,
ninguno de los proceso. Puede eliminar todas las
sustancias. A pesar de su alta eficiencia, algunos
sólidos estarán presentes en el agua de
alimentación de la caldera. Los sólidos se vuelven
menos solubles a alta temperatura y tienden a
acumularse en las superficies de calefacción. Por
lo tanto, el tratamiento químico de purga interna
es necesario para evitar la formación de sólidos.
Las escamas tienen un valor de transferencia de
calor bajo y actúan como un aislante barrera., que
no solo significa que baja la eficiencia, sino en
consecuencia mayor consumo de combustible,
pero lo más importante, puede causar el
sobrecalentamiento del metal de la caldera. El
sobrecalentamiento del metal de la caldera puede
resultar en la fallas de los tubos u otro recipiente
de presión, al dañar el metal y dar lugar a tiempode inactividad de la caldera y reparaciones
costosas.
1. PURGA DE LA CALDERAHay dos tipos principales de purga: purga manual
intermitente y purga continua.
PURGA MANUAL INTERMITENTE:Es necesaria para el funcionamiento de la caldera,
independientemente de que se emplee purga
continua. Las tomas de purga se encuentran en la
parte inferior más bajo de la caldera con el fin de
reducir los sólidos disueltos en el agua del
recipiente a presión, y para eliminar una parte de
los lodos que se acumula en la parte inferior de la
embarcación.
El equipo generalmente consiste de una válvula de
apertura rápida y una válvula de cierre. Todas las
tuberías deben estar a en punto seguro de
descarga. Las Tubería deben ser debidamente
acreditadas.
PURGA CONTINUA:La purga continua se utiliza en conjunción con
una superficie de soplado tapada y consiste en la
extracción continua de agua concentrada. La
superficie de purga de apertura, se encuentra en laparte superior de la línea central de la válvula de
presión.
Se suministra desde el interior de las tuberías
recogiendo estas por debajo del nivel del agua
Una válvula de control de orificio se utiliza para
permitir un flujo continuo. Ajustes periódicos se
hacen a la válvula de ajuste para aumentar o
disminuir la cantidad de purga, de acuerdo con la
prueba de análisis. La válvula de control de flujo y
las tuberías son generalmente provistas por otros.
Todas las tuberías deben estar en un punto seguro
de descarga.
Figura 2-1: Vista superior de la tubería de purga
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G. INSPECCION PERIODICA
Las regulaciones de seguros o las leyes locales
exigen una periódica inspección de la válvula de
presión por un inspector autorizado. Se da
generalmente Antelación suficiente para permitir
la extracción de la caldera y la preparación para lainspección.
Advertencia
Para evitar el peligro de descarga eléctrica, recomendamos el uso una linterna de baja
tensión durante una inspección interna. Preferiblemente, los inspectores deben trabajar
en parejas. El incumplimiento de estasinstrucciones puede resultar en lesiones graves o
la muerte.
H. PREPARACION PARA LAEXTENSION DE LAY-UP
Muchas calderas que se utilizan para calefacción
pasan largos períodos de inactividad. Se debe
prestar especial atención a las calderas cuando
están inactivas de modo que sus superficies no
deben estar cerca al fuego, ni permitir que se
deterioren por corrosión.
Existen demasiadas condiciones para establecer
las normas definitivas. Hay dos métodos de
almacenamiento: húmedo o seco. En su local deCleaver- Brooks representante autorizado puede
recomendar el mejor método dependiendo de las
circunstancias de la instalación
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CAPITULO 3Quemador Profire XL
A. General
B. Descripción
C. Controles de funcionamientoD. Sistema de manejo de aire de combustión
E. Controles de la tasa de disparo
F. Cabeza de disparo
G. Sistema de gas H. Instalación I. Operación J. Ajustes K. Mantenimiento
L. Apagado Extendido
A. GENERAL
PELIGRO.!! EL ÚNICO AUTORIZADO PARA AJUSTAR, OUTILIZAR ESTE EQUIPO, ES EL PERSONAL DE SERVICIO DEL QUEMADOR.El operador debe estar familiarizado con el
funcionamiento individual de todos los controles
para comprender las operaciones y procedimientos
descritos en el manual.
Identificar y localizar cada tema en lasilustraciones, ya que se describen en las siguientes
secciones.
B. DESCRIPCION
Todos los quemadores tienen una función de
encendido por chispa de gas. Ya sea con
combustible, el quemador opera con total
modulación. Un interruptor permite el cambio
automático de disparo modulado para configurar
manualmente el disparo contra cualquier tasa que
se desee, de entre el mínimo y máximo.
Medidas de seguridad adicionales aseguran que el
quemador siempre vuelve a su mínima posición de
disparo para la ignición. XL / Series están
diseñados para la operación automática y
desatendida, en el Código permite que, a
excepción de la inspección periódica y
mantenimiento. Después de seleccionar laconfiguración adecuada de sobrecarga para el
motor de arranque, el resto de los componentes
del panel de control requieren muy poca atención,
excepto para la limpieza de vez en cuando.
C. CONTROLES DEFUNCIONAMIENTO
CBEX calderas Elite son un equipamiento
estándar del Cleaver-Brooks HAWK ICS, un
sistema de gestión de la caldera y el control
exclusivo ,este sistema esta específicamente
diseñado para integrar las funciones de un
Controladores lógicos programables (PLC) y elControl de gestión del quemador, así como de
funcionamiento de la caldera y otros controles
auxiliares. Los dispositivos PLC asociados
comprenden un diseño modular que proporciona
flexibilidad para la expansión y tienen
componentes de fácil mantenimiento. El sistema
ICS HAWK incorpora una pantalla táctil fácil de
usar. Machine Interface (HMI) que muestra los
parámetros de la caldera, muestra el
abastecimiento y el acceso a la configuración de la
caldera y las funciones de control.
Figura 3-1: Hawk HMI
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NOTA: Para información completa sobre el
sistema de control CBEX Elite, consulte los
manuales siguientes:
750-229 Hawk
ICS750-217 de posicionamiento paralelo
Figura 3-2: Panel de control interior
A. Controlador Lógico Programable
B. Módulo Modbus SM2C. Fuente de alimentación
D. Módulos de entrada y de salida
E. Control de Seguridad de llamaF. Fuente de alimentación
G. Interruptor de circuito del panel
ADVERTENCIA Lea todos los manuales suministrados con la caldera y los controles antes de
operar este equipo. El no hacerlo puede resultar en lesiones personales graves o
la muerte
D. COMBUSTION DETRATAMIENTO DEL SISTEMA
DE AIRE
El sistema de combustión de aire es manejado a
consta de dos grandes componentes: 1. AMORTIGUADOR DE MONTAJE: Un
amortiguador rotativo regula el volumen de
aire de combustión y se coloca mediante un
actuador. El amortiguador es normalmente
casi cerrado en la combustión de baja
posición y se abre como el quemador de
discos a un fuego de alta posición.
2. ACCIONADA POR MOTOR IMPULSOR:
El diámetro del mini impulsor determina la
presión de aire disponible y el ancho
determina la capacidad de aire en pies cúbicos
por minuto. Las combinaciones del impulsor
del motor están disponibles para 50 Hz o 60
Hz, y para disparar contra cualquiera a media
o alta presión.
E. CONTROL DE VELOCIDADESDE TIRO.
Independientemente del combustible utilizado, la
entrada del quemador está totalmente modulada
entre el fuego bajo y alto, en la demanda de lacaldera. La tasa de disparos es controlada por un
sistema de posicionamiento paralelo utilizando
actuadores eléctricos.
F. CABEZA DE DISPAROEl acceso a la cabeza de disparo es proporcionado
por una puerta de acceso posterior y lateral de
acceso cubiertas desmontables en la carcasa del
quemador. G. SISTEMA DE GAS
El gas es introducido en la zona de combustión de
un colector circular a través de varios puertos en
el tubo de explosión, ya través de una zona de pre-
mezcla. La potencia se determina por el tamaño yel número de puertos, por la presión del colector y
por la combustión de la zona de presión. La tasa
de disparo está regulada por una válvula rotativa,
una válvula tipo mariposa regula la entrada del
colector. Dos válvulas de seguridad son de gas y
el motor principal se proporciona para su
instalación en el tren de gas aguas arriba de la
válvula de mariposa. Válvulas de seguridad de
cierre de gas están conectadas a la programación
de control para abrir y cerrar automáticamente en
el momento adecuado en la secuencia de
operación.
FUNCIONAMIENTO
El Gas medido fluye a través de la llave de paso
principal del gas, a través del regulador de presión
para las válvulas de gas automático y la válvula de
mariposa del colector de gas. La válvula de
mariposa de gas modula el flujo de entrada al
quemador. La válvula de mariposa se coloca por
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medio de los actuadores. La compuerta de
regulación de aire también se coloca al mismo
tiempo por los actuadores. La válvula de gas
automático no se puede activar a menos que el
interruptor del aire de combustión está cerrado.
Los interruptores de gas de alta y baja presión
deben estar cerrados para probar la presión de gas
adecuado. Una válvula de purga normalmente
abierta, se encuentra entre las dos válvulas de gas
automático. Esta válvula se cierra cuando las
válvulas de gas automático están abiertas. Cuando
las válvulas automáticas están cerradas, la válvula
de ventilación está abierta para votar el gas al
exterior, todo debe estar presente.
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H. INSTALACIONLa Energía eléctrica disponible es generalmente
230/460 voltios, 3 fases, 60 Hz, o 380 voltios, 3
fases, 50 Hz.
El circuito de control es de 115 voltios,
monofásica, 60 Hz o 115 voltios y fase, solo, 50
Hz. Consulte el esquema eléctrico suministradocon el quemador. Las Conexiones de potencia se
realizan en el panel de control.
Instalar la grabadora de forma adecuada. El
quemador está diseñado para funcionar con el
nivel de tubo de explosión. No incline hacia arriba
o hacia abajo del quemador. Sujete firmemente el
pedestal del quemador en el suelo o base.
La cara de la brida y el quemador deben ser
sellados siempre con el quemador. Con cuidado,
coloque la junta sobre los niveles de voltios de
secado.
El I.D. del horno al secarse es ligeramente mayor
que el identificado, asegúrese de que el secado en
el horno y cañón del quemador son concéntricos.
Debido a las tolerancias de agujero de perno, el
horno seco debe ser cambiado para lograr esto.
Después de las tuercas de secado en el horno están
bien apretados, el quemador y el horno puede ser
montado en la caldera.
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CAPITULO 4CONTROL OPERACIONAL
A. Sistemas de apagado ante nivel mínimo de agua 4-1
B. Interruptor de aire para la combustión 4-2
C. Interruptor del aire atomizado 4-2
D. Interruptor de poca presión de gas 4-3
E. Interruptor de excesiva presión de gas 4-3
A. SISTEMAS DE APAGADOANTE NIVEL MÍNIMO DE
AGUANo es necesario realizar ningún tipo de ajuste
debido a que los controles LWCO son pre
configurados en la fábrica. Pero si observa que losniveles mínimos de agua son alterados a
sobremanera, entonces se debe reemplazar los
componentes.
B. INTERRUPTOR DE AIREPARA LA COMBUSTION
La presión del aire presiona a un diafragma que
conmuta un selector, que a su vez completa un
circuito que comprueba la presencia de aire en la
combustión. Una vez que la presión del aire en la
combustión disminuye al mínimo se configura la
mínima apertura de aire. Que es lo
suficientemente pequeña para que la llama exista
pero no lo suficiente como para que se apague.
Nota: En un caldero a base de petróleo los
selectores de aspersión de aire deben estar
cerrados.
Nota: Si se usa un combustible combinado, el
switch selector debe estar seteado en “gas” para
eliminar la prueba de aire atomizado del circuito.
Lentamente disminuir el ingreso de aire ajustando
el tornillo hasta que cierre el circuito. En ese
punto es donde el programador bloqueará el
sistema y lo reiniciará. Posteriormente girar media
vuelta el tornillo para que esté en el mínimo.
Luego se debe recircular el programa para estar
seguros de la normal operación del caldero y por
último, regresar el selector de la posición de
“testeo” a la de “RUN”.
C. INTERRUPTOR DEL AIREATOMIZADO
La presión del aire empuja un diafragma que
conmuta el switch que, a su vez, cuando está
cerrado completa un circuito para comprobar la
presencia de aire atomizado. El selector de aire se
debe ajustar cuando la presión de la ignición es
mínima pero no lo suficiente como para apagar la
llama. El ajuste de control puede hacerse con la
compuerta “damper” cerrada, o en la posición de
pre-purgado.
D. INTERRUPTOR DE POCAPRESION DE GAS
Ajustar la configuración de la escala a un pocomenos del punto de la presión de quemado. El
circuito de control se abrirá cuando la presión sea
inferior a ese punto. De tal forma, que si la
distribución de gas disminuye demasiado, se
realizan paros efectivos del sistema. Sin embargo,
las regulaciones requieren que la configuración no
sea menor que el 50% que la presión de flujo de
entrada corriente. Si el sistema se apaga por baja
presión de combustible, es indispensable realizar
un reseteo manual del sistema. Presione el
pulsador de reseteo después que se recupere la
presión de combustible.
E. INTERRUPTOR DEEXCESIVA PRESION DE GAS
DE GAS: Ajustar la configuración de la escala a
un poco superior de la presión normal de
quemado. El circuito de control se abrirá cuando
la presión sea mayor a ese punto. Es necesario
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regular ese punto con precisión porque si el punto
configurado de presión es demasiado cercano a la
presión normal de trabajo, se pueden generar
paros innecesarios del sistema. Sin embargo, la
presión máxima no debe ser mayor del 150% de la
presión normal de trabajo. Si el sistema se apaga
por excesiva presión de combustible, es
indispensable realizar un reseteo manual del
sistema. Presione el pulsador de reseteo después
que se reduzca la presión de combustible a una
presión admisible.
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CAPITULO 5INSPECCION Y MANTENIMIENTO
A. GENERALUn programa de mantenimiento bien planeado
ayudará a evitar tanto tiempo como dinero en
reparaciones, promoverá la seguridad y apoyará a
los inspectores de calderas. Debe establecerse una
agenda de inspección con una lista de
procedimientos. Es recomendable que exista un
registro o historial sobre los mantenimientos
realizados en el cuarto de calderas. Guardando
registros de actividades de mantenimiento diarias,
semanales, mensuales y anuales, se provee una
guía valiosa que ayuda bastante a economizar y
reducir los servicios externos generados por los
equipos. En la figura 5.3 se muestra un ejemplo de
un horario de una inspección de una caldera. Es
importante resaltar que la frecuencia de inspección
depende de condiciones variables como la carga,
combustible, requerimientos de sistema, medio de
trabajo (bajo techo, campo abierto), etc.
Un buen cuidado ayuda a mantener la apariencia
profesional del cuarto de calderas. Solo se debe
permitir operar, ajustar o reparar las calderas y el
equipo relacionado al personal autorizado yentrenado en el tema. En el cuarto de calderas no
debe existir ningún componente que no sea
estrictamente necesario durante la operación de las
calderas y los sistemas de calor.
Aun cuando la caldera tiene elementos mecánicos
y eléctricos que hacen su operación automática o
semi-automática, los equipos requieren de
mantenimiento sistemático y periódico. Ningún
proceso de automatización exime al operario de
responsabilidades, pero sí libera al operador de
algunas actividades repetitivas, permitiéndoleemplear ese tiempo a dedicarse al mantenimiento
y cuidado de los equipos.
Es necesario un continuo estado de alerta para
reconocer ruidos inusuales, lecturas inapropiadas
de los indicadores, fallas, etc. Todos esos
indicadores pueden hacer que el operador
descubra malfuncionamientos y permita prontas
acciones correctivas que prevengan dereparaciones caras y que demanden tiempos
excesivos de inactividad de los equipos. Cualquier
falla, ya sea de combustible, agua, vapor o en los
gases de escape, debe ser reparada prontamente y
bajo las condiciones que se consideren necesarias
para la seguridad de los operarios. Debe incluirse
mantenimiento preventivo dentro de los planes en
aspectos como una revisión regular del espesor de
las paredes de los conectores, de los bloqueos,
estado de los tornillos, sellos, etc.
Inspección periódicaLas regulaciones y leyes locales sobre seguridad
requieren de una inspección periódica de los
envases a presión, que sea realizada por un
inspector autorizado y homologado. Las
inspecciones son generalmente, pero no
necesariamente, programadas en periodos de
parada de la caldera, por ejemplo durante
temporadas de no operación de la planta. Este tipo
de inspecciones generalmente van acompañadas
por mantenimientos mayores que impliquen
reemplazo de piezas, o reparaciones que no
pueden hacerse durante tiempos de operación
excesiva de la caldera.
Mientras se realizan las inspecciones que se
enfatizan en los conductores de agua y fuego
donde se realiza el intercambio de calor, se genera
una oportunidad para el operador para revisar
todos los demás componentes (tales como la boya
de seguridad, válvulas, tuberías internas, bombas,
materiales refractarios, etc.) así como tareas de
pintado, repintado, y reemplazo de algunos
componentes que se programaron específicamente
para estas fechas.
Nota: Para asegurar la operación correcta de la
caldera, solo deben utilizarse repuestos y partes
genuinas de la marca “Cleaver Brooks”. Contacte
a su representante local para que le provea de la
información específica.
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Las calderas de la marca “Cleaver Brooks” están
diseñadas y construidas para tener larga duración
y brindar un excelente servicio. Las buenas
prácticas de mantenimiento y cuidado a
consciencia asegurarán la eficiencia y economía
de su operación, así como contribuirán a
incrementar su ciclo de vida.
B. LIMPIEZA DEL QUEMADOR
El hollín y el no-combustible funcionan como
resistencias térmicas y al flujo, y tienden a
acumularse. Reducirán la transferencia de calor
del agua e incrementarán el consumo de
combustible. Además, el hollín y otros depósitos
suelen ser grandes agentes absorbentes de
humedad, convirtiéndose así en agentes altamente
corrosivos. Se debe realizar limpiezas duranteintervalos frecuentes dependiendo de la carga, el
tipo, la calidad y pureza de combustible,
temperatura interna de la caldera y la eficiencia
del combustible. Se puede usar un termómetro
enclavado para determinar los intervalos de
limpieza, dado que la acumulación de hollín en las
tuberías internas aumentará la temperatura de los
gases de escape y reducirá la temperatura y valor
calorífico del agua.
La limpieza de las tuberías conlleva una apertura
de las puertas frontales del caldero. Todos losrestos de hollín y otras acumulaciones deben ser
removidos. Los escapes de gases deben ser
inspeccionados como mínimos una vez al año para
evaluar la cantidad de hollín y determinar si es
necesaria una limpieza a fondo destapando el
caldero. Y, dependiendo de las circunstancias,
puede requerirse un recubrimiento de protección
en las tuberías de intercambio de calor.
C. CONTROLES DEL NIVELDE AGUA
La necesidad de revisar los controles de nivel de
agua no debe pasarse por alto. Los mayores daños
ocasionados a los calderos surgen por operar conniveles muy bajos de agua, o por usar agua que no
ha sido tratada apropiadamente. Siempre se debe
asegurar el nivel correcto del agua del caldero. En
los calderos de vapor, el agua debe ser removida
completamente del caldero de manera diaria o
incluso de manera más frecuente, dependiendo de
la calidad del agua de trabajo en cuanto a pureza.
Si se observa que el caldero está trabajando
frecuentemente con niveles bajos de agua se debe
contactar al distribuidor local para una inspección.
A su vez, los controles de nivel de agua deben ser
limpiados con frecuencia, poniendo especial
énfasis en los acoples y tuberías cortas, que al ser
obstruidos, inutilizarían los sistemas de protección
del caldero.
D. TANQUE DE VIDRIO APRESIÓN PARA EL AGUA
SI se observa un tanque fracturado o decolorado
se le debe reemplazar inmediatamente. Como
parte del programa de mantenimiento debe
incluirse el reemplazo de este tanque. Siempre sedebe emplear nuevos sellos y empaques al
cambiar de tanque. No use empaques viejos,
gastados o demasiado grandes, porque pueden
forzar las válvulas del tanque. Cierre las válvulas
cuando reemplace el tanque de vidrio.
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Agenda de inspecciones de la caldera
Recomendada:
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E. CONTROLES ELÉCTRICOS
Los controles de operación deben ser
inspeccionados mensualmente. Examine el
espesor de las conexiones eléctricas y mantenga
limpios los controles. Remueva cualquier resto de
polvo que se encuentre dentro de los controles
utilizando aire a baja presión, cuidando de no
dañar los componentes.
Las tuberías que guían el sistema de actuadores
para el control de presión deben ser limpiadas, si
es necesario.
El polvo y la tierra pueden generar
sobrecalentamiento al inicio del motor y en los
contactos de los relés. Use una herramienta de
cepillo o una lima para limpiar y pulir los
contactos. Los contactos principales tienen un
baño de plata y no se desgastarán fácilmente.
Remplace los contactos sólo cuando el espesor de
los mismos será muy pequeño.
PELIGRO
No use materiales abrasivos como papel
lijar en los puntos de contacto, si no se
siguen estas instrucciones, se puede
dañar el equipo.
Revisión del fallo del pilotaje dellama
Cierre el pilotaje de auto apagado y también la
alimentación principal de combustible. Encienda
el interruptor del quemador. Debería generarse
una chispa de ignición pero ninguna llama. Como
no se va a generar una llama, entonces los
sistemas de seguridad deben des energizar el
pilotaje de control y apagar el sistema.
Revisando la falla de los sistemasde llama
Leave the gas pilot shutoff cock open. Shut off the
main burner fuel supply. Turn the burner switch
on. The pilot will light upon completion of the
pre-purge period. The main fuel valve(s) will be
energized, but there should be no main flame.
Dejar encendido el sistema habiendo cerrado la
entrada de combustible. El sistema principal se
energizará pero no se generará ninguna llama.
The fuel valve(s) des energize within 4 seconds
after the main burner ignition trial ends. The
control will lock out on a safety shutdown. Theflame failure light (and optional alarm) will be
activated. The blower motor will run through the
post-purge and stop. Turn the burner switch off.
Reset the safety switch. Reestablish main fuel
supply.
Pasados 4 segundos de ausencia de llama, la
válvula de admisión se des energizará y el sistema
recurrirá a un apagado de segudirad.se activará
una luz de alarma y una sirena opcional. Cuando
suceda esto durante la operación, reiniciar el
interruptor de seguridad y restablecer el ingreso de
combustible.
Revisión de la pérdida de llama
Si el sistema funciona correctamente, pero la
alimentación de combustible disminuye hasta
extinguir la llama, la válvula de ingreso se des
energizará y se dará un tiempo de 4 segundos para
el retorno de la llama. Pasado ese tiempo, se
detendrá el sistema.
F. MANTENIMIENTO DELQUEMADOR DE GAS
ASPECTOS GENERALES
Un programa de mantenimiento previene costos
de reparación innecesarios; que implican
repuestos, y costos por tener parada la máquina.
Se recomienda que se guarde un registro de
mantenimiento diario, semanal, mensual y anual.
Los equipos eléctricos y mecánicos requieren una
inspección y mantenimiento sistemático yperiódico. Las características de automatización
no eximen al operario de responsabilidades
respecto a la máquina, pero si le evitan realizar
tareas rutinarias para que pueda emplear su tiempo
en el cuidado y mantenimiento de los equipos.
SISTEMA DE CONTROL
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La mayoría de los sistemas de control requieren
poco mantenimiento, y una inspección regular.
Examine regularmente las conexiones eléctricas.
Mantenga limpios los controles. Quite cualquier
polvo que pueda acumularse dentro de los
controles. Siempre deben dejarse cubiertas sobre
los controles. Mantenga las puertas del gabinete
de control siempre cerradas. El polvo y la tierra
pueden dañar el arranque del motor y los
contactos de los relés.
CONTROL DE PROGRAMA
La lógica de control viene configurada de fábrica
y no requiere que se le altere. Sin embargo, el
fabricante incluye junto con el producto un boletín
con solución a problemas frecuentes. Además se
deben realizar chequeos periódicos del correcto
funcionamiento del sistema.
CABEZAL DE DETECCIÓN DE LLAMA
Desconecte la conexión a la válvula de ingreso de
combustible, suelte el bloqueo del impulsor y
permita que se posicione el detector de llama.
Observe el cabezal y verifique su estado, así como
su posición. A su vez, inspeccione los electrodos,
que deben estar sujetos firmemente, sin
vibraciones. También debe revisar los restos de
petróleo que no han sido quemados, limpiarlos y
reportar la cantidad encontrada.
SISTEMA PILOTO Y ELECTRODO DE
IGNICIÓN
El transformador de la ignición requere un
poco de atención. El operario debe asegurarse
que los cables se encuentran firmemente
unidos al sistema.
ESCÁNER DE FLAMA
El escáner debe estar limpio. Incluso un pequeño
montículo de contaminación puede alterar la señal
de flama reduciéndola. Limpiar los lentes del
escáner con un paño suave.
DESMONTAJE DEL VENTILADOR
Para accede a la rueda del ventilador, primero se
debe remover el alojamiento de la entrada de aire.
Se siguen los pasos dados por las siguientes
imágenes
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