1

1 PARTE: NOCIONES GENERALES

Propiedades de los cuerpos:

Las propiedades de los cuerpos se divide en tres tipos de estados: Slidos, lquidos y gaseosos.-

Manmetros:

Los manmetros son aparatos destinados a medir presin. En el caso de calderas sirve para medir la presin del vapor dentro de la misma.-

Unidades de presin:

Se define la presin como la fuerza que acta sobre la unidad de superficie. Generalmente se elige como unidad de fuerza el kilogramo (Kg.), y como unidad de superficie el centmetro cuadrado (cm2). Por lo tanto si la fuerza F (Kg.) es la que acta sobre la superficie S (cm2), tendremos que la presin es: P = F (Kg.)/ S (cm2) = [Kg./cm2]

Peso especfico:

Llmase peso especfico de un cuerpo al peso de su unidad de volumen. Tomando el Kg. como unidad de peso y el m3 como unidad de volumen, el peso especfico de una sustancia ser el peso de un cubo de esa sustancia de 1 m de lado.

Presin atmosfrica:

La presin atmosfrica es la fuerza que ejerce el aire sobre 1 cm2 de la superficie terrestre, o sea que es igual al peso de una columna de aire de 1 cm2 de base, cuya altura es el espesor de la capa atmosfrica.-

El valor de la presin atmosfrica, no es constante, sino que varia con la altura del terreno y de acuerdo a la accin de los fenmenos atmosfricos. Se mide comunmente en Kg./cm2.-

Una atmsfera es igual a 760 mm de columna de mercurio, o bien 10,33 m de columna de agua. Esto se explica por el diferente peso especfico del mercurio y el agua.-

Termmetro:

Los termmetros son aparatos utilizados para medir Temperatura. El ms conocido es el de mercurio.-

Vapor saturado, hmedo y recalentado:

Vapor saturado es aquel vapor que se encuentra en contacto con el lquido que lo produce a una determinada presin.-

2

Vapor hmedo es el que lleva en suspensin pequeas gotas de agua y cuya temperatura es ligeramente inferior a la que corresponde a la presin a que ha sido producido. Sabemos que durante la ebullicin del agua se producen burbujas de vapor en su seno, burbujas que estallan al llegar a la superficie del lquido proyectando gotas de agua, las ms pequeas de las cuales quedan en suspensin en la masa de vapor.

Vapor recalentado o sobrecalentado es aquel cuya temperatura es superior a la de

vaporizacin correspondiente a la presin que se encuentra sometido.- El calor total de un vapor sobrecalentado ser igual al calor del lquido ms el calor de

vaporizacin, ms el calor de sobrecalentamiento.-

Vaco:

Vaco es la falta de presin en un ambiente o recipiente. Cuando en ese recipiente no existe presin o la presin atmosfrica es igual a cero se dice entonces que hay vaco absoluto.

Barmetro:

El barmetro es el instrumento para medir la presin atmosfrica.-

Presin absoluta y efectiva:

Presin absoluta de un gas contenido en un recipiente, es la resultante de la presin del gas dentro del recipiente ms la presin atmosfrica en ese punto.-

Presin efectiva de un gas o vapor contenido dentro de un recipiente es la presin propia del

gas o vapor contenido dentro del recipiente. Para obtener la presin efectiva del gas, se resta a la presin absoluta a la presin atmosfrica.

En resumen, cuando la presin de un recinto se la refiere a la presin cero, o vaco absoluto,

se habla de presin absoluta; en cambio cuando se la refiere a la presin atmosfrica se habla de presin efectiva.-

Fuente de Calor:

Todo cuerpo capaz de calentar a otro, se lo considera una fuente de calor. El calor pasa por si solo (naturalmente) de un punto a otro de menor temperatura. As,

cuando dos cuerpos a distintas temperaturas, son puestos uno en presencia de otro, el ms caliente se enfra y el ms fro se calienta por lo tanto el primero pierde calor mientras que el segundo gana calor. Segn la definicin anterior, el cuerpo caliente es con relacin al cuerpo fro una fuente de calor.

Una reacci6n qumica, tal como la combustin de un combustible, constituye tambin una fuente de calor, pues el calor a elevada temperatura que ella desarrolla es capaz de elevar la temperatura de los cuerpos vecinos.

En el conjunto caldera-hogar, la fuente de calor se encuentra en el hogar y est constituida

por la combustin del combustible, por las llamas y los gases calientes, mientras que la fuente fra

3

est formada por el agua y el vapor que llenan la caldera, ambos a la misma temperatura, menor que la del hogar.-

Calora:

La unidad de calor llamada calora (cal.), es la cantidad de calor suministrado a 1 gramo de agua para elevar su temperatura de 14,5C a 15,5 C. La Kilocalora, es una unidad mil veces ms grande que representa el calor necesario para calentar entre las mismas temperaturas 1 Kg. de agua.

Calor especfico:

Se llama calor especfico de un cuerpo a la cantidad de calor que debe suministrarse a 1 Kg. del mismo para elevar su temperatura 1C.

El calor especfico no es el mismo para todas las sustancias, lo que puede comprobarse

tomando cantidades por ejemplo de hierro, plomo e hielo iguales a 1 Kg. para elevar la temperatura de esos cuerpos en el mismo nmero de grados, sern necesarias cantidades distintas de calor.

Tratndose de gases, la cantidad de calor necesarias para elevar en 1C la temperatura de 1 Kg. de un determinado gas, es decir su calor especifico depende de 1a forma como se realiza el suministro de calor.

Vapor seco:

Si en el momento que desaparece la ltima gota de agua se deja de suministrar calor, el vapor as obtenido, se designa con el nombre de vapor seco.-

4

2 PARTE: COMBUSTIBLES

Combustin:

La Combustin es un fenmeno de oxidacin rpida. Se produce cuando se unen elementos combustibles con el oxgeno, con desprendimiento de calor.-

Para que haya combustin es necesario que exista, entonces, un cuerpo que se quema llamado combustible y el oxgeno que recibe el nombre de comburente.-

Tipos de combustibles:

Los combustibles que se utilizan en la industria se clasifican en el siguiente orden: Combustibles Slidos:

Naturales (Hullas, Lignito, Turba y Lea) Manufacturados (Coque, Carbn de lea, Briquetas) Combustibles Lquidos: Naturales (Petrleo) Manufacturados (Alquitrn, Destilado de petrleo, Residuo de Petrleo, Alcoholes, Combustibles Caloidales) Combustibles Gaseosos: Naturales (Gas Natural) Manufacturados (Gas de Alumbrado, Gas de Agua, Gas de Aceite, Gas de Gasgeno, Gas de Altos Hornos, Acetilenos)

Tiro: Al quemar un combustible en el hogar de una caldera, este se llena de productos de la

combustin, que no sirven para seguir quemando el combustible, es necesario, entonces, eliminar esa atmsfera gaseosa neutra y hacer penetrar aire nuevo que permita que la combustin prosiga; esto se obtiene en las calderas con el tiro.-

El gas que se encuentra en el hogar a elevada temperatura y tiene menor peso especfico que

el aire, es decir es ms liviano que aquel, tiene tendencia a ascender. En esa forma, el gas se dirige por los conductos de humo hasta la chimenea, y el lugar que aquel va dejando tras de si, en el hogar, es ocupada por el aire que penetra por la puerta del hogar, establecindose la corriente que recibe el nombre de tiro.-

Cuando esta corriente se logra en la forma indicada anteriormente, se habla del tiro natural,

en cambio, cuando se la obtiene con un ventilador y otro medio, recibe el nombre de tiro artificial.- Los sistemas de tiro artificial se dividen en tres: tiro forzado, tiro inducido y tiro

equilibrado. Tiro forzado se llama a la inyecci6n de aire al hogar de la caldera por medio de ventiladores

e inyectores de vapor de aire comprimido.- Tiro inducido consiste en aspirar por medio de un ventilador los gases de combustin e

impelerlos por la chimenea, o hacer vaco con un eyector de vapor.-

5

Tiro equilibrado es una combinacin de tiro forzado y de tiro inducido, el ventilador de tiro forzado suministra aire a suficiente presin y el tiro inducido obliga a los gases de combustin a llegar a la chimenea.-

Poder calorfico:

Se entiende por poder calorfico de un combustible al calor desarrollado por la combustin completa de 1 Kg. del mismo, si es slido lquido, de 1 m3 si es gaseoso.-

Es necesario distinguir dos tipos de poder calorfico:

1. Poder calorfico Superior, se define como la cantidad de calor que desarrolla un combustible al quemarse totalmente manteniendo condensada el agua de composicin.-

2. b) Poder calorfico inferior es la cantidad de calor que desarrolla un combustible al

quemarse totalmente evaporando el agua de composicin.-

Productos de la combustin:

Una vez realizada la combustin, el combustible y el aire no se han aniquilado, sino que se han transformado en sustancias gaseosas constitutivas del humo.

El humo est formado por carbono, hidrocarburos, gases diversos, humedad y es el resultado de una combustin incompleta.-

Para conseguir una combustin sin humo hay que alimentar el hogar regulando la entrada de combustibles y aire de la forma ms ventajosa.-

En el humo se hallan los siguientes gases:

a) Anhdrido carbnico, procedente de la combustin del carbono. b) Oxido de carbono, resultado de la combustin imperfecta. c) Vapor de agua, procedente de la combustin del hidrgeno. d) Nitrgeno, perteneciente al aire que ha proporcionado el oxgeno. e) Materias slidas (holln, cenizas) en suspensi6n.

Inconvenientes de combustibles lquidos pesados:

Los combustibles lquidos pesados como ser el petrleo o el Fuel-oil, tienen sus problemas para poder ser pulverizados en forma correcta, y lograr una buena combustin. Para evitar esto se realiza el precalentamiento de estos combustibles, logrando as disminuir su densidad y acercar ms su temperatura a la de ignicin, logrando con esto mejorar la combustin.

Quemadores de petr1eo:

La forma ms correcta de quemar petrleo, consiste en subdividirlo en pequeas gotas que al aumentar su superficie de contacto con el aire facilitan la combustin.

Para obtener la pulverizacin del petrleo se recurre a los quemadores, cuya funcin es

introducir e1 petrleo en el hogar al mismo tiempo que lo pulveriza.

6

Los sistemas principales que se utilizan para pulverizar el petrleo son:

1. Pulverizacin con aire vapor. 2. Pulverizacin mecnica.

El sistema por aire o vapor es sumamente sencillo y consiste en un quemador que utiliza el

aire o el vapor como agente atomizador. En la pulverizacin mecnica se somete al petrleo a presin y se lo hace pasar por

pequeos canales tangenciales al orificio del quemador. El petrleo al pasar por los canales adquiere un movimiento rotatorio y al pasar por el orificio de salida del quemador experimenta un movimiento helicoidal (en forma de hlice).-

Aire necesario para la combustin:

Como ya se dijo, la combusti6n en el hogar se realiza con aire. En el hogar deber penetrar por lo tanto, una cantidad de aire que contenga el oxgeno necesario para la combustin.

Esto es fcil de calcular conociendo los gramos de oxgeno que contiene cada Kg. de aire y cuanta cantidad de aire necesita un Kg. de combustible para una mezcla perfecta.-

7

3 PARTE: CALDERAS

Descripcin general y clasificacin:

Se entiende por caldera, un recipiente cerrado destinado a producir vapor de agua a mayor presin que la atmosfrica, absorbiendo el calor que desarrolla en el hogar la combustin.

Las principales partes de una caldera son:

1. El hogar, con su emparrillado, cmara de combustin, cenicero y altar. 2. La caldera propiamente dicha, compuesta de un cuerpo de chapa de acero y tubos

tambin de acero hermticamente cerrado y expuestos a la accin directa de las llamas y gases calientes.

3. El conducto de humo que conduce a los productos residuales de 1a combustin desde el hogar hasta la chimenea.

Las calderas pueden clasificarse as:

a) Calderas cilndricas de gran volumen de agua con hogar exterior o interior. b) Calderas con tubos de humo de hogar exterior o interior. c) Calderas con tubos de agua o acuotubulares. d) Calderas con tubos de agua de circulacin natural. e) Calderas con tubo de agua de paso forzado.

A) Estas calderas estn constituidas por un cilindro formado de chapas de acero y cerrado, en

sus fondos, por bases ligeramente conexas y remachadas. Las calderas cilndricas tienen pequea superficie de calefaccin con respecto al volumen de agua que contienen, y la circulacin no es satisfactoria. Las calderas de este tipo pueden constituirse de varios cuerpos cilndricos, en cuyo caso reciben el nombre de calderas de hervidores. Hoy en da no se instalan ms calderas de ste tipo, se las describe a titulo informativo.

B) En estas calderas, el caudal de gases de la combustin se reparte en un gran nmero de tubos pequeos de dimetro que atraviesan el agua. Su superficie de calefaccin es elevada con respeto al volumen de agua que contiene la caldera. Las de hogar exterior, una parte de su cuerpo cilndrico est calentado directamente por las llamas; luego los gases pasan por un primer grupo de tubos de

8

dimetro grande, llenan a la caja de humo, cambian de direccin y se dirigen a la chimenea pasando a travs de un segundo y tercer grupo de tubos de dimetro menor que los anteriores.

Las de hogar interior constan esencialmente de un cuerpo cilndrico cerrado por medio de

dos placas que se unen entre si con barras de refuerzo para evitar las deformaciones que originan los grandes esfuerzos. Los hogares interiores pueden ser uno, dos o ms del tipo de tubos de fuego y son de chapa corrugada.

Los tubos se encuentran fijados, por un lado, a la chapa frontal de la caldera y por otra

extremidad a la cmara de humo donde desembocan los gases de la combustin. C) En stas calderas la masa de agua se reparte en un gran nmero de tubos de pequeo

dimetro, sometidos exteriormente a la accin de los gases de la combustin y por el interior de los cuales circula el agua. En ellas la rotura de los tubos es ms difcil, pero si llega a producirse, sus consecuencias no son de temer como la explosin de una caldera cilndrica o del tipo de locomotora, por tal motivo se las suele llamar calderas inexplosivas.

Debido al pequeo contenido relativo de agua, a su gran superficie de calefaccin y a la

circulacin eficiente del agua, estas calderas pueden llevarse rpidamente a las condiciones normales de marcha.

En estas calderas el hogar es exterior y de gran volumen, lo que permite realizar una

combustin de alto rendimiento

D) En las calderas de circulacin natural, esta ultima esta asegurada por la diferencia de pesos

especficos que existe entre la columna ascendente constituida por la mezcla de agua y vapor, y la columna descendente de agua a menor temperatura.

Es evidente que la circulacin natural no es adecuada para las elevadas presiones ni para las

grandes producciones de vapor que se requieren en las instalaciones modernas, es necesario entonces, emplear las calderas de circulacin forzada cuyo principio de operacin, ofrece la ventaja

9

de enfriar perfectamente los tubos y realizar una gran absorcin de calor por unidad de superficie de calefaccin.-

Adems, en las calderas de circulacin forzada puede influirse perfectamente en el proceso

de la vaporizacin regulando la presin de la bomba.- En las calderas de circulacin forzada propiamente dicha, en las cuales el vapor o el agua

pasan continuamente por la superficie de calefaccin como sucede en las calderas Loffler, La-Mont y Velox. En este tipo existe bomba de alimentacin y bomba de circulacin.

E) El funcionamiento de sta caldera es el siguiente: la bomba enva agua a travs del economizador; de all pasa a los tubos que constituyen la proteccin de las paredes del hogar, y luego a la seccin de transicin donde se produce la vaporizacin, para fluir finalmente por el sobrecalentador antes de salir de la unidad.

En estas calderas puede quemarse con xito petrleo, gas, carbn pulverizado y aun carbn

slido sobre parrillas mecnicas. Las paredes del hogar estn completamente protegidas por pantallas de tubos.

Las principales ventajas de estas calderas son: Bajo costo. Peso reducido debido a la ausencia de domos y colectores; alrededor de 2,8 Kg de peso por

Kg. de vapor generado por hora. Gran flexibilidad con respecto a la presin y a la temperatura del vapor, como as tambin

para responder a las sobrecargas.

10

Ausencia de explosiones, dado que sus tubos son de pequeo dimetro, alrededor de 22 mm de dimetro interior y 33 mm el exterior.

Hogar:

El hogar es aquella parte de la caldera donde se realiza la combustin. Su forma y dimensiones deben permitir que el combustible se queme completamente antes que los gases de la combustin toquen las superficies de la caldera que estn mucho ms fras que ellos, y evitar as que se deposite sobre las mismas el holln.

Este cuerpo al depositarse forma una capa que aumenta el espesor de la chapa pasando

entonces menos calor al agua de la caldera. Los gases de la chimenea saldrn por lo tanto ms calientes originndose mayores perdidas.

El aire debe tener libre acceso al hogar en cantidad suficiente y regulable, y debe mezclarse

ntimamente con el combustible; las prdidas de calor deben ser mnimas y la temperatura a obtenerse debe ser la mayor posible

Superficie de Calefaccin: Reciben el nombre de superficie de calefaccin de una caldera todas aquellas partes de la

misma que se encuentran de un lado en contacto con el agua y por el otro lado reciben calor. La superficie de calefaccin se mide del lado que recibe calor y se expresa en m2. La superficie de calefaccin directa, es la que por un lado est en contacto con el agua y por

el otro recibe calor directamente de las llamas.- La superficie de calefaccin indirecta es la que por un lado est en contacto con e1 agua y

por el otro recibe el calor que le entregan los gases de la combustin.

11

La superficie de calefacci6n total es igual a la suma de las dos anteriores. La superficie de calefaccin de una caldera deber ser lo suficientemente grande para que

los gases estn bastante tiempo en contacto con ella para ceder la mayor cantidad de calor posible.

Cmara de agua: Es la parte de la caldera que durante su funcionamiento contiene agua. De acuerdo con su

contenido de agua se puede clasificar a las calderas en:

1. Calderas de gran volumen de agua; que se adaptan especialmente para aquellos casos en que el consumo de vapor est expuesto a grandes variaciones. Estn incluidas principalmente en este grupo las calderas de cuerpo cilndrico y las de hogar interior.

2. Calderas de reducido volumen de agua; estas convienen para aquellas instalaciones donde se requiere rapidez en la obtencin de presin. La mayor parte de la superficie de calefaccin de estas calderas est constituida por tubos de poco dimetro que pueden ser, tubos de humo tubos de agua.

Cmara de Vapor: Es el espacio que ocupa el vapor en la caldera. Se aumenta expresamente este espacio por

medio de un domo o cpula llamado tambin colector de vapor.

Tubos de Fuego:

Cuando el hogar esta constituido por un tubo liso, se producen muy comnmente aplastamientos que pueden ser la causa de graves accidentes; hoy en da se utilizan casi exclusivamente tubos de fuego de paredes corrugadas, con lo que se consigue adems, mayor superficie de calefaccin; hasta un 14% ms que con tubos lisos.

12

Emparrillado:

La parrilla o emparrillado, es donde se produce la combustin de los combustibles slidos y est ubicada en el piso del hogar. Tiene la finalidad de que el combustible carbn sea atravesado por una corriente de aire para obtener una buena combustin. Hay emparrillados fijos, de barrotes mviles y mecnicos.

Estos ltimos se utilizan cuando la cantidad de carbn a cargar es muy grande y se hace en

forma automtica, pues sera imposible realizarla a mano por la cantidad de fogoneros que se necesitaran. Como en estos hogares de emparrillado mecnico no es necesario estar abriendo puertas para efectuar las cargas, no existe el inconveniente de las entradas adicionales de aire, ni de los golpes de aire fro que se producen en la carga a mano.

Cenicero:

El cenicero est ubicado debajo del emparrillado y tiene la finalidad de recolectar las cenizas producto de la combustin del carbn, las que van cayendo por su propio peso y e1 movimiento del emparrillado.

Generalmente se utiliza la puerta del cenicero para que por ella entre el aire que atraviese el

emparrillado y facilite la combustin del carbn.

Altar:

A1 final de la parrilla se halla el altar, pequeo muro de material refractario que, adems de limitar la parrilla evitando la cada del combustible, favorece la combustin de los productos voltiles que destilan del combustible provocando su mejor mezcla con el aire, pues estrecha el paso de los gases que abandonan la parrilla aumentando su velocidad y provocando turbulencia. Como consecuencia se obtiene un mayor rendimiento de la combustin.

Conductos de Humos:

Los conductos de humos son de material refractario o chapas y tienen la finalidad de conducir los gases de la combustin a la chimenea. Generalmente como estos gases tienen mucha temperatura no se los lleva directamente a chimenea, sino que se los va haciendo pasar entre caeras de agua de la caldera, para aprovecharlos como fuente de calor e ir calentando el agua, que luego ingresar a la caldera.

Chimenea:

Al quemar un combustible en el hogar de una caldera este se llena de productos de la combustin que son gases neutros, es decir, que no son aptos para seguir quemando.

Como es necesario eliminar estos gases y hacer penetrar aire nuevo que permita continuar

con la combustin, hay que disponer de un elemento que los elimine.- Come e1 gas de la combustin tiene ms temperatura que e1 aire para la combustin, es

decir, es ms liviano, por tener menos peso especfico, se produce una circulacin de gases quemados a travs de los conductos de humo hasta la chimenea.-

13

De esta forma, se produce una corriente de gases que recibe el nombre de tiro o tiraje. Cuando esta corriente se produce sin ayuda de ventiladores se llama tiro natural y cuando se

obtiene por medio de ellos se denomina tiro artificial.-

14

4 PARTE: ACCESORIOS DE LAS CALDERAS Aparatos de Alimentacin:

Los aparatos principalmente utilizados para la alimentacin de agua a las calderas son de dos tipos:

A) INYECTORES B) BOMBAS

Inyectores: E1 inyector es un accesorio de la caldera que sirve para suministrarle agua utilizando el mismo

vapor que ella produce. El agua penetra en la caldera donde existe la misma presin que la del vapor que se utiliza para hacer funcionar al inyector. En la Fig. 1 se ha representado esquemticamente, la instalacin de un inyector. Consta de dos toberas T1 y T2, del difusor T3 y de las cmaras B y D.-

Cuando se abre la vlvula del vapor, ste se expande al atravesar la tobera T1 y adquiere as

gran velocidad creando cierta depresin en la cmara B eliminando el aire de la misma que sale mezclado con vapor por el tubo de descarga E, motivo por el cual asciende el agua por el cao C. Esta agua se mezcla con el vapor que sale de la tobera Tl. El vapor en contacto con el agua que est mucho mas fra que l, se condensa cediendo a aqulla toda su energa de velocidad e impulsndola por la tobera T2 donde, debido a la forma de este elemento, el agua adquiere an mayor velocidad.

El agua, a elevada velocidad que sale de T2 penetra en el difusor T3 donde pierde velocidad y

aumenta su presin hasta hacerse mayor que la de la caldera lo que permite vencer a la vlvula de retencin y penetrar en aquella.

Cuando el aparato comienza a funcionar, la presin que adquiere el agua no es suficiente para

vencer a la vlvula de retencin y entonces, se ve salir agua por el cao de descarga E, y despus de cierto tiempo, cuando el aparato se ha cebado, funciona normalmente

15

El agua que debe aspirar el aparato no ha de ser muy caliente, su temperatura no debe sobrepasar 40 C, porque al estar muy caliente, la depresin que produce en B el chorro de vapor provoca (a vaporizacin del agua que se encuentra en el cao de aspiracin C, y entonces, lo nico que pasa a D es vapor que escapa por E.-

Varias son las causas por las cuales un inyector no funciona:

a) El agua que debe aspirar est muy caliente. b) E1 nivel del agua que debe aspirarse est muy bajo. c) Hay fugas en el cao de aspiracin que no permiten que se cree vaco en B. d) La presin del vapor es muy baja. e) El vapor es muy hmedo y no permite que se produzca la suficiente condensacin del

chorro de vapor que sale por T1 al mezclarse con el agua. f) Las toberas y caos estn cubiertos de incrustaciones o tapados con suciedades. g) El cao de aspiracin o el de impulsin estn taponados. h) Alguna parte del aparato esta gastada. i) La vlvula de retencin pierde y permite, entonces, que haya descarga de vapor hacia el

inyector. Entre las ventajas que ofrece el inyector citaremos las siguientes:

I. Es pequeo y muy compacto. II. Su costo de adquisicin es reducido.

III. Los gastos de mantencin son pequeos. IV. Prcticamente no tiene rganos en movimiento. V. No requiere lubricacin.

VI. Su manejo es sencillo. VII. Es de rendimiento trmico elevado. Sus desventajas son:

I. No puede trabajar con agua muy caliente. II. Como la cantidad de agua que puede enviar es limitada, su funcionamiento es, en general

muy intermitente a menos que la caldera opere con carga constante y se pueda regular el inyector para que mantenga el nivel constante.

III. Con carga variable, el inyector debe ponerse en funcionamiento y detenerse con mucha frecuencia, y por eso existe el peligro de que el nivel en la caldera descienda por debajo del nivel mnimo de seguridad, cuando el inyector no funciona.

IV. Su funcionamiento con vapor sobrecalentado no es muy eficiente. V. Su consumo de vapor es grande, comparado con el de las bombas para condiciones

similares de funcionamiento.

Bombas:

Las calderas pueden ser alimentadas tambin mediante bombas de tres tipos:

a) Bomba de pistn de movimiento alternativo. b) Bomba centrfuga. c) Bomba rotativa, de engranaje, de lbulos que engranan entre se o de lbulos deslizantes u

oscilantes

De stos tipos, la bomba centrfuga es la que se esta imponiendo en la alimentacin de las calderas.

16

En una bomba centrfuga, una o ms ruedas que giran, y que constituyen el rotor, estn rodeadas por una carcaza fija (figuras 1 y 2). Al girar estas ruedas, el agua es aspirada por el centro a travs de la caera de succin y es impulsada hacia la periferia por accin de la fuerza centrfuga. El agua abandona el rotor a elevada velocidad, convirtindose luego su energa cintica en energa de presin en la carcaza debido a su forma de difusor. Cuando la bomba es de una sola rueda se llama de una etapa, si tiene dos, de dos etapas y as sucesivamente.

En las bombas rotativas, el lquido es bombeado mediante elementos de distintas formas que

giran en -una carcaza con juegos muy pequeos. El movimiento de estos elementos crea cierta depresin en la caera de succin aspirando el agua.

En el caso de la bomba de engranajes (Fig. N 3), stos engranan con un juego muy pequeo, y

existe adems una luz muy reducida entre las cabezas de los dientes y la carcaza. Cuando la bomba funciona, el agua aspirada se introduce entre los dientes y la carcaza siendo as arrastrada hasta la descarga.

Las ventajas que ofrecen las bombas con respecto a los inyectores son: Pueden ajustarse para alimentar la caldera en forma continua y variable, y entonces no

es necesario detenerlas y ponerlas en marcha con frecuencia. Consumen mucho menos vapor. Bombean agua caliente. Sus capacidades de bombeo son mucho ms amplias. Permiten el empleo econmico de su vapor de escape para calentar el agua de

a1imentacin.

17

Aparatos de Seguridad y Alarma: Para controlar el funcionamiento de una caldera se dispone de varios Sistemas de seguridad:

a) Las vlvulas de seguridad. b) Las alarmas por bajo o alto nivel. c) Tapn fusible y a1armas de combustibles, agua, etc.

a) Vlvulas de seguridad: La misin de las vlvulas de seguridad es la de proteger a la caldera contra las presiones

excesivas. Hay dos tipos de vlvulas, las cargadas con pesas que se utilizan solamente en calderas de baja presin y poca produccin, pero en la actualidad, tanto para estas como para las de alta presin y gran produccin se estn utilizando las cargadas con resorte ya que ofrecen mayor seguridad al no poder ser variada la presin a la que sopla o se abre la vlvula, por operarios inexpertos.-

b) Control de nivel de agua:

Son muchos los sistemas que se pueden utilizar, para detectar las variaciones peligrosas en el nivel de la caldera, la que actualmente tiene mayor uso por su seguridad de funcionamiento, es la de flotantes combinados con un pito, est formada por 2 flotantes, uno que abre una vlvula que deja escapar vapor haciendo sonar el pito cuando el nivel est llegando a una altura en que hay peligro de que el agua pueda ser arrastrada hacia el recalentador, y el otro que abre la misma vlvula pero cuando el nivel de agua ha llegado tan bajo que hay peligro de que los tubos se recalienten y se produzcan roturas de importancia o explosiones.-

c) Tapn fusible y alarmas de combustible, agua, etc.:

Hay infinidades de sistemas indicadores y sealadores visuales acsticos que varan de acuerdo a la importancia de la instalacin, entre ellos destacaremos al tapn fusible, que es un tapn que tiene un orificio relleno con una aleacin de estao y plomo que funde a una temperatura de alrededor de 250 C, y esta colocado de tal manera que cuando el nivel del agua baja mucho, las llamas dan directamente sobre el tapn fundiendo la aleacin que deja escapar e1 vapor y enfra el hogar, evitando de ste modo la posibilidad de explosin deterioro de los caos en caso de falta de agua.-

18

Las alarmas de baja presin de combustible, dan una seal acstica o visual cuando la presin del combustible usado (ya sea gas, fuel-oil, diesel, etc.), baja de una presin determinada, lo que indica que hay alguna avera.

Las alarmas de alto o bajo nivel de tanque de agua, combustibles lquidos, etc., casi siempre

funcionan con un flotante indicando sobre una regla, el nivel del tanque y tienen los extremos superior e inferior de esta regla unos contactos que al ser cerrados accionan una alarma ya sea visual, acstica o combinada.-

Tambin en los conductos de tiro forzado, tiro inducido, hogar, etc., puede haber colocados

manmetros con contactos de lmite que igual que en los casos anteriores, hacen funcionar una alarma en caso de que las presiones suban o bajen de determinada presin.-

En las salidas de humo, hogar, economizador, etc., suelen haber termocuplas que dan la

indicacin de temperatura a un instrumento teniendo este un contacto que es accionado cuando la temperatura sobrepasa un lmite prefijado, que se considera peligroso para e1 tipo de caldera que se est utilizando.-

Aparatos de Control:

En una caldera hay varias condiciones variables que se deben controlar para garantizar un buen rendimiento y un funcionamiento sin peligros y son ellas:

Niveles Presin Combustin Presin del hogar Porcentaje de anhdrido carbnico (CO2)

I. Control de nivel. El control de nivel puede hacerse manual o automtico, en el caso de manual, el foguista

debe, mantener la altura de agua en el domo observando el nivel y abriendo o cerrando la vlvula de alimentacin de acuerdo a como flucte el mismo. En el caso de automtico esta fluctuacin es seguida por un aparato que regula la entrada de agua por s solo.-

Hay varios sistemas de automticos, se encuentran entre ellos: por dilatacin (copos), en

este caso, el elemento que se dilata va directamente acoplado a la vlvula de alimentacin, o los que son compuestos y pueden ser neumticos, electrnicos, hidrulicos, etc., no obstante que estos aparatos funcionan solos con bastante seguridad, nunca se debe descuidar el nivel visual.-

II. Indicadores de nivel:

Hay varios tipos segn la presin a la que trabaje la caldera, esencialmente consisten en un tubo vertical de vidrio cuyos extremos se comunican mediante uniones adecuadas, el superior a la parte de vapor y la inferior a la de agua del domo de la caldera, as el agua que se encuentra dentro del tubo se encuentra al mismo nivel que la que est en la caldera. Hay algunos artificios que permiten ver con bastante facilidad hasta donde llega el agua dentro del nivel, uno de ellos es el tipo Klinger, el frente de este esta hecho con un vidrio plano por fuera y con estras por dentro, debido a stas se produce un fenmeno ptico que hace aparecer el agua de color negro y el vapor de color plateado, tambin es muy usual e1 tipo bicolor en que se ve el agua verde y el vapor rojo.-

19

III. Control de presin:

Para controlar la presin de la caldera manualmente, se conecta en e1 domo un manmetro, que puede ser de cualquier tipo, pero hay que tener la precaucin de poner la caera de tal forma que el vapor no acte directamente sobre e1, sino sobre e1 condensado para lo cual basta con poner un cao en U y hay que ponerlo en lugar bien visible as el foguista lo puede ver constantemente y regular el fuego de acuerdo a las oscilaciones de la presin. Tambin en las calderas modernas de gran produccin se utilizan para control de presin aparatos automticos que pueden ser neumticos, electrnicos o hidrulicos. Casi siempre en las calderas destinadas a producir vapor para alimentar turbinas se utilizan controles automticos neumticos (a aire comprimido).

IV. Control de combustin:

Sabido es que, cuando el foguista aumenta la entrada de combustible a la caldera, tambin debe aumentar la cantidad de aire para que se pueda quemar bien el combustible, esto lo hace el foguista en forma visual, observando el color o forma de la llama, tambin este control se puede realizar por medio de aparatos automticos, tambin para controlar si la combustin se esta haciendo bien, existe un aparato llamado analizador de CO2 que nos da una indicacin relativa ya que el porcentaje de CO2 varia segn el tipo de combustible que se esta utilizando. Usando por ejemplo carbn de hulla comn, varia entre el 18 y 19%, si la proporcin de aire es correcta llega a este mximo, pero si hay exceso, el porcentaje baja.-

V. Control de Presin en el Hogar:

Hemos visto que para mantener la presin del vapor producido en la caldera, si esta baja hay que inyectar ms combustible y para quemar este incremento de combustible hay que inyectar mas aire; todo esto hace que la presin dentro del hogar se eleve, pudiendo llegar a salir llamas o humo por los agujeros de observacin y haciendo adems bajar el rendimiento de la llama, la caldera se ahoga, por lo tanto se debe abrir mas la salida a la chimenea, a la inversa ocurre cuando se baja la cantidad de combustible/aire. Estas variaciones de presin son indicadas por un manmetro muy sensible que da la presin en milmetros de columna de agua, este tiene el cero en el centro y puede indicar tanto presin como depresin, hay calderas que por su construccin o tipo deben funcionar con presin en el hogar (+1, 2, 3 o 4 milmetros) o con depresin (-1, 2, 3 o 4 milmetros).-

El control de la presin en el hogar se puede hacer manualmente o, en las calderas

modernas automticamente con aparatos neumticos, electrnicos o hidrulicos.

20

VI. Economizadores::

En la Fig. 39-VII, se ve el esquema de una instalacin de caldera provista de economizador, sobrecalentador y calentador de aire.-

El economizador es un aparato que calienta el agua que se enva a la caldera, aprovechando

parte del calor contenido en los gases que escapan a la chimenea. Dicho aparato esta construido por un haz tubular por el interior del cual circula agua y por su exterior los gases de combustin )Fig. 40-VII).

Su nombre economizador, da idea de economa, y efectivamente es lo que ocurre cuando

se instala un aparato de stos, pues al calentar el agua con el calor de los gases, aquella entra mas caliente a la caldera y es necesario gastar, entonces, menos combustible para producir la misma cantidad de vapor que en el caso en que e1 agua entra fra.-

La temperatura del agua que ingresa al economizador depende de su procedencia, segn que

sea de fuente natural, de un evaporador, del condensador de una turbina o de un calentador de agua. No conviene alimentar el economizador con agua cuya temperatura sea inferior a 30 o 50 C, para evitar la condensacin de la humedad de los gases sobre la superficie exterior del aparato prxima a la entrada del agua, pues esto produce la oxidacin de los tubos y su corrosin por el cido que origina el anhdrido sulfuroso que llevan aquellos cuando se queman carbones que contienen azufre y que se incorpora al condensado.

Los economizadores pueden hacerse con tubos aletados. Los tubos con aletas tienen la

ventaja de aumentar la superficie de absorcin de calor, obtenindose, adems, mayor transmisin por unidad de superficie barrida por los gases que con los tubos lisos.-

VI. Fenmeno Revolucin:

A veces por el excesivo nivel de agua o bien las impurezas y sales de la misma (aceite, jabn o falta de aire), disueltos en el agua, la ebullicin se hace tumultuosa y eso se nota en tubo. Esto impide establecer el justo nivel de agua de la caldera. Se llama a ste fenmeno revolucin y en casos semejantes conviene disminuir el fuego, establecer el nivel que existe y luego continuar el

21

trabajo con cuidado hasta que resulte posible disponer del tiempo suficiente para cambiar el agua y limpiar la caldera. La conservacin de la presin dentro de los lmites establecidos para la buena marcha de la caldera no resulta cosa fcil y sencilla, a veces resulta muy difcil de mantenerla y esto puede atribuirse a una de las causas siguientes:

Fuego mal cuidado Alimentacin irregular de la caldera Combustin de mala calidad Agua impura Depsitos de incrustaciones en la caldera

VII. Sobrecalentadores: Recordamos que el vapor sobrecalentado es un vapor cuya temperatura es superior a la de

ebullicin correspondiente a la presin a que esta sometido. El vapor sobrecalentado no contiene humedad y su empleo en las turbinas y en ciertos

tipos de maquinas reporta muchos beneficios. El sobrecalentamiento del vapor se realiza en un aparato llamado sobrecalentador, que se

ubica, como se puede ver en la figura anterior 39-VII. Consta de un haz de tubos en cuyo interior circula el vapor mientras que los gases calientes de la combustin, barren su superficie exterior.-

Dado que el vapor se sobrecalienta aprovechando el calor contenido en los gases de la

combustin, si se agrega un sobrecalentadota una caldera de determinado poder vaporizante, esta absorber ms calor y los gases saldrn ms fros.-

En consecuencia, una instalacin equipada con sobrecalentador producir ms vapor con

el mismo consumo de combustible, o la misma cantidad con menor consumo que la instalacin cuando genera vapor saturado. Es por ese motivo que para igualdad de potencia las calderas modernas tienen menor superficie de calefaccin.

Hoy en da se han alcanzado temperaturas finales de sobrecalentamiento vecinas a 610C,

habindose adaptado en las centrales trmicas temperaturas de 450 y 500 C. Los sobrecalentadores tambin se construyen con tubos aletados para aumentar la

superficie de transmisin del calor.

VIII. Purificadores de agua:

Para purificar el agua de las calderas se utilizan varias drogas segn que clase de impurezas se trata de anular. Por ejemplo para mejorar el P.H. se hacen agregados de formula 701, para anular los fosfatos se agrega formula 258, para los sulfitos 659 y para los hidrantes soda custica al 24%.

El agregado de estas sustancias qumicas elimina las incrustaciones y corrosiones. La

cantidad de agregados y el tipo de estos debe darlo el Laboratorio, despus de hacer el ensayo de agua de la caldera.

Para eliminar el oxgeno que se halla disuelto en el agua se utilizan los aparatos llamados

desaireadores o desgasificadores, debe recordarse que el oxigeno produce corrosin.-

22

IX. Separadores de aceite:

Cuando se utiliza el vapor de escape para procesos de fabricacin es necesario, en la mayora de los casos, separar el aceite que arrastra.

Los separadores de aceite que se construyen pueden incluirse en algunos de estos grupos:

De tabiques o balfes en los cuales la corriente de vapor es interceptada por placas corrugadas o estriadas, rejillas, tejidos de alambre, etc., a los que se adhieren las gotas de agua y el aceite, arrastrados, (Fig. 26-VII).

Por desviacin brusca de la corriente de vapor, as el agua y el aceite, arrastrados por el vapor, son lanzados hacia el colector, debido a su mayor peso especfico (Fig. 27-VII y 28-VII).

Por fuerza centrfuga. Al impartir al vapor un movimiento giratorio, la fuerza centrfuga lanza hacia los costados a las partculas de aceite y de agua arrastradas (Fig. 29-VII).

Por absorcin y filtrado. El aceite y el vapor atraviesan filtros de material absorbente, tejidos de alambres finos, etc., que retienen el aceite y dejan pasar el vapor.-

En los separadores usados en la prctica se aplican uno ms de los principios citados.-

23

X. Reductores de presin:

En las centrales modernas de vapor, se genera vapor de grandes presiones y altas temperaturas, pero para algunas mquinas y equipos accesorios se necesita vapor de baja presin y temperatura, por lo que se utilizan vlvulas reductoras de presin y temperaturas llamadas desobrecalentadores.

La conversin del vapor sobrecalentado en vapor saturado se obtiene inyectndole agua fra

pulverizada, empleando para ello los desobrecalentadores, como el indicado en la fig. 46-VII.

XI. Trampas de Vapor:

Son aparatos que sirven para extraer el agua que se acumula en un separador de vapor o en las caeras que conducen vapor. Las hay de varios tipos, pero describiremos dos de ellas.

En la fig. 30-VII, se ve una de estas trampas de vapor en la cual el agua que penetra va llenando la cuchara o flotante abierto, hasta que la cantidad de liquido sea suficiente para hacerlo descender y abrir la vlvula ubicada en e1 extremo del vstago, lo que permite la salida del condensado. Cuando ha desaparecido cierta cantidad de agua de la cuchara, sta vuelve a flotar cerrndose la vlvula. El condensado sale de la trampa al abrirse la vlvula debido a que en su interior la presin es mayor que la exterior.-

La trampa de vapor termosttica Sarco esta representada en la fig. 31-VII siendo su

funcionamiento el siguiente:

24

El fuelle flexible ha sido llenado parcialmente con un lquido voltil y cerrado hermticamente. Cuando el vapor llega a la trampa calienta el fuelle 1 y se expande, debido a que el lquido que contiene hierve y se vaporiza creando una presin ligeramente superior a la exterior a que se halla sometido el fuelle. Debido a ello la vlvula 2 se apoya sobre el asiento y as el vapor no puede escapar. Cuando llega condensado a la trampa hasta quedar sumergido el fuelle, su menor temperatura hace contraer al mismo por condensacin del vapor que existe en el, se abre la vlvula 3 y el condensado escapa hasta que nuevamente la llegada de vapor calienta el fuelle, vaporiza el lquido, aquel se dilata y se cierra la vlvula.

XII. Separadores de Vapor:

Cuando la caldera no est provista de sobrecalentador, el vapor que ella suministra lleva agua en suspensin, es decir, es vapor hmedo.

Corno es sabido, la humedad del vapor es inconveniente para el funcionamiento de

algunas mquinas, es necesario instalar entonces aparatos que eliminen esa humedad; estos son los separadores de vapor que se instalan en la caera de conduccin de vapor lo mas cerca posible de las maquinas primarias.-

El principio de funcionamiento de muchos de estos aparatos consiste en obligar al vapor a

cambiar bruscamente de direccin. En las figuras 24-VII y 25-VII; se observan dos separadores de vapor que aprovechan aquel principio sumado a la accin de la Fuerza Centrifuga.-

25

Los separadores de vapor han de inspeccionarse regularmente, retirndose todos los depsitos de grasas y de materias extraas que hayan llegado hasta ellos.-

Conviene proveer a estos aparatos de un tubo nivel para cerciorarse de su funcionamiento.- El agua que se acumula en un separador debe purgarse oportunamente con un grifo,

operacin que debe realizarse automticamente si se requiere que el aparato funcione bien, para ello se utilizan trampas de vapor que permiten la salida del agua pero no del vapor.-

26

5 PARTE: EXPLOSIONES SUS CAUSAS Dentro de este tema deben consignarse dos tipos de explosiones y que son, segn las

circunstancias en que se produzcan y la magnitud de las mismas de graves consecuencias, tanto para la misma caldera como para el personal que la atiende.

Estos casos son: Explosiones debidas al debilitamiento de las partes metlicas sometidas a presin

del vapor. Explosiones causadas por la ignicin violenta del combustible. Explosiones causadas por el mal funcionamiento de los aparatos de control.

Las explosiones causadas en el primer punto son ms factibles en las calderas tipo

cilndricas ya que la mayora de ellas utilizan el agua sin ningn tratamiento especial y generalmente estn atendidas por personal sin experiencia, ya que este tipo de calderas es de baja produccin, no utilizadas en la mayora de los casos para fines industriales.

Pero igualmente se puede dar el caso en las calderas acuotubulares de gran capacidad en las

cuales debido a una falta de control en el agua de alimentacin se producen incrustaciones y corrosiones en los tubos y domos debilitndose la resistencia del metal.-

Las incrustaciones aumentan el espesor de la pared a travs de la cual debe pasar el calor,

como consecuencia, el calor experimenta dificultad para atravesar los tubos o las chapas o lo que es lo mismo decir, que el enfriamiento es defectuoso por la parte interna, de esta forma el metal se recalienta y debilita con el consiguiente peligro, luego salta la incrustacin y al contacto del agua con la chapa al rojo, se produce la explosin.-

Citemos el ejemplo de un domo que por efecto de la corrosin se encuentra debilitado y en

un momento dado, debido a una emergencia o fallas de la alimentacin, el agua descienda quedando partes debilitadas sin enfriamiento, estas partes se recalentarn y si el operador comete la imprudencia de restablecer inmediatamente el nivel, se producir una violenta evaporacin que har explotar la caldera.

Es por esta causa, ante tal peligro inminente de explosin, la manera ms correcta de

proceder es la siguiente: 1) Si el nivel baja hasta perderse de vista por alguna causa, deben tomarse inmediatamente

medidas para extinguir el fuego, cualquier decisin de seguir funcionando aunque sea por corto tiempo debe ser tomada por alguien que tenga suficiente autoridad y conocimiento de la causa que produzco tal emergencia.

2) Simultneamente si hay agua de alimentacin, reducir gradualmente su caudal a medida

que deje de producir, no aumento nunca, la vlvula no debe cerrarse totalmente sino cuando el calor en el hogar ha disminuido lo suficiente para que no se noten rojos los refractarios. El propsito de este proceder es de evitar enfriar bruscamente partes bajo presin elevando el nivel, evitar de exponer al calor mas metal dejando bajar el nivel y tambin evitar evaporaciones bruscas de agua, que como dijimos, pueden provocar explosiones en domos y tubos debilitados.

3) Mantener al principio un caudal elevado de aire a travs de la caldera.

Las explosiones llamadas explosiones en el hogar, pueden evitarse si se toman algunas

precauciones que supriman las condiciones favorables a las mismas.

27

Entre las causas principales que ocasionan las explosiones podemos citar las siguientes:

1) La admisin dentro del hogar de combustible sin quemar, ya sea en la forma de gas o fuel-oil que se evaporiza en el piso.

2) La mezcla de gases combustible con el aire en proporciones explosivas.

El combustible puede llegar al hogar sin quemarse de varias formas:

a) A travs de la vlvula de un quemador inactivo que no cierra bien.

b) Si se apag el fuego por cualquier causa y no se corta la entrada de combustible

inmediatamente.

c) Al arrancar, si se tropieza con dificultades en el encendido.

Lo inmediato como precaucin es ventear el hogar durante varios minutos con los registros abiertos y los ventiladores funcionando al mximo, en especial el de tiro inducido y por supuesto evitar que siga entrando combustible al hogar. Por consiguiente, para evitar un peligro de explosin en el hogar se deben seguir las siguientes reglas que son las ms importantes de todo buen calderista:

i. Nunca debe intentarse encender un quemador, ya sea de gas o de F. O., con el calor

de la mampostera por mas incandescente que esta se encuentre. En todos los casos usar antorcha piloto.

ii. La llama de la antorcha piloto debe ser lo suficiente para que no se extinga

fcilmente.

iii. El vapor en caso de atomizadores a vapor, debe estar seco y el F. O., en todos los casos caliente y recirculando para tener la viscosidad necesaria en el quemador y a la presin correcta de trabajo.

iv. Vigilar las llamas de manera que no haya demoras si se extingue el fuego

inesperadamente; si esto sucede, se debe ventilar el hogar antes de volver a encender.

v. Al poner en marcha, si no se enciende el combustible en algunos segundos, ventlese

el hogar antes de probar de nuevo.

vi. Si la caldera utiliza gas en especial hay que cuidar que las vlvulas cierren perfectamente para evitar la acumulacin de gas dentro del hogar.

vii. Conviene siempre antes de iniciar la caldera, ventilar el hogar por (5) cinco

minutos.-

Rotura de Tubos: En el caso de rotura de un tubo, se requiere la inmediata desconexin de la caldera y se debe

mantener el caudal de agua de alimentacin para evitar mayores daos, especialmente, si la caldera utiliza combustible slido.

28

En caso de que la prdida sea de tamao o de importancia pequea, que no justifique la reparacin de esa unidad, la reparacin se har en el momento que las condiciones de funcionamiento de la planta justifiquen dicha reparacin.

En cambio si la rotura es de importancia tal que ponga en peligro la integridad de las dems

partes, el procedimiento a seguir ser el siguiente: 1) Tratar de mantener el nivel normal de agua, utilizando toda el agua de alimentacin

disponible, pero evitando dejar sin agua a otras unidades si las hubiera. 2) Al apagar el fuego lo ms pronto posible, interrumpir el suministro de aire forzado y

regular el inducido corno para arrastrar por la chimenea el vapor que escapa. 3) Cerrar todas las vlvulas de salida de vapor de la unidad daada. 4) En cuanto desaparezca el peligro de recalentar partes de presin, restringir el caudal de

aire a travs de la caldera para permitir que se enfre lentamente. 5) Cirrese la alimentacin de agua en cuanto la unidad se enfre lo suficiente como para

no tener daos por recalentamiento. Luego de reemplazar el tubo roto efectuar una prueba hidrulica.

Corrosin: Las corrosiones en una caldera pueden ser internas y externas, es una destruccin de las

chapas, tubos, roblones, etc. La corrosin interna es producida por las impurezas cidas contenidas en el agua de

alimentacin y por el oxigeno del aire disuelto en esa misma agua. Esta corrosin interna puede evitarse en muchos casos totalmente y en otros, en buena parte,

tratando el agua de alimentacin con sustancias que neutralicen a los cidos, el aire se elimina en aparatos desaereadores o desgasificadores y tambin con frmulas qumicas.

Cuando la corrosin interna produce un desgaste uniforme de la chapa en una extensin

grande es difcil localizarla, sin embargo una persona capacitada puede loca1izarla con el mtodo del martillo.

Si se deja inactiva una caldera que contiene agua, se corroe tanto la superficie en contacto

con el agua como la que no est. La introduccin en una caldera de aceite o sustancias grasas es motivo posible de corrosin

debido a la descomposicin en cidos grasos libres, pero el oxigeno y el acido carbnico disuelto son probablemente el origen mas comn de las corrosiones.-

Un circuito cerrado (con condensacin) en el que el agua de alimentacin no entre en

contacto con el aire y en el que la entrada de agua nueva o de reposicin sean desgasificadas, es la mejor proteccin contra la corrosin.

La corrosin se presenta en forma de desgaste sobre la superficie o como asperezas o picado

con agujeritos cnicos, la presentacin de depsitos negros o rojos en planchas o tubos es signo casi seguro de que empieza la corrosin.

29

La corrosin externa es debido principalmente al cido carbnico de los humos en contacto con la humedad y en cierta extensin al azufre que al calcinarse con la humedad forma cido sulfrico que corroe la chapa.

Tambin puede ser originada por fugas en las costuras, tapones, junta de los tubos, etc. Si estas fugas no son eliminadas rpidamente se producen corrosiones con la consiguiente destruccin del metal.

El holln en contacto con el metal de la caldera puede ser causa de corrosin; en efecto, si se humedece ya sea por fugas o condensacin de la humedad del aire se forma cido que corroe la chapa. En general la corrosin exterior se evita remediando cualquier fuga de inmediato.

Remachados:

Los remaches sirven para uniones que no deban desmantelarse entre chapas o barras laminadas, el material empleado en la construccin y el de los remaches son generalmente de la misma clase, siendo los de acero los ms frecuentes.

Los remaches colocados al rojo (todos los que pasan de 10 mm), al contraerse quedan sometidos a un esfuerzo de traccin.

Los remaches de cabeza esfrica tienen diferente tamao y en el caso que nos ocupa, o sea los utilizados en calderas, deben ser resistentes y producir uniones hermticas.

Calafateo:

Como las superficies de contactos entre chapas o planchas no pueden ser perfectamente planas y lisas, para que la unin sea hermtica, es indispensable calafatear los bordes de las chapas para obtener una superficie continua.

Esto exige que el metal en fro tenga la maleabilidad suficiente. Las placas, bridas o elementos de material duro y frgil como ser fundicin, no se remachan al cuerpo de la caldera directamente, sino interponiendo un espesor de chapa que se pueda calafatear. No solo se calafatea todo el borde externo de la costura y en lo posible el borde interno, sino tambin en los lados interiores y exteriores de aquellos remaches que pierden, al probar la caldera.-

Cambio de tubos: Esto se realiza cuando por efectos de rotura o corrosin u otro dao, se haga necesario el cambio de uno o mas tubos, en la generalidad de los casos los fabricantes de calderas entregan con cada unidad, si se solicita, una cierta cantidad de tubos, ya sean hervidores o del recalentador, los cuales al tener ya la forma y dimensiones adecuadas hace mas factible el cambio, lo que queda reducido a retirar el tubo deteriorado y colocar el nuevo ya sea por soldadura o mandrilado.-

Rajaduras:

En la obra de ladrillos que constituye el hogar, pueden producirse rajaduras debido a las deformaciones que dan lugar los calentamientos y enfriamientos o por dilataciones de la caldera.

Estas rajaduras pueden constituir una merma en el rendimiento de la caldera ya que por las fisuras entrar aire (en el caso que trabaje el hogar a depresin), que se une al que entra normalmente, llegando a constituir un exceso de aire apreciable.

Se pueden eliminar fcilmente con material refractario o calafateo con soga de amianto; se

evitan haciendo durante el montaje, juntas de dilatacin del tipo adecuado.-

30

6 PARTE: MANEJO Y CUIDADO DE LAS CALDERAS

Generalidades::

El objetivo principal que debe perseguirse al conducir una caldera es la seguridad, pues se trata de un elemento sometido a presiones y a temperaturas relativamente grandes cuya explosin es de consecuencias graves para el personal a su cargo y para los edificios en los cuales est instalada. Por eso todo foguista debe seguir exactamente las directivas existentes sobre el manejo de las calderas a su cargo, y entender que ellas no son la consecuencia de ningn capricho, sino reglas que derivan de la experiencia y que al respetarlas est poniendo a resguardo su propia persona.

Por otra parte, la conduccin correcta de una caldera permite aumentar el nmero de aos

durante los cuales funcione eficientemente, lo que en muchas instalaciones donde se pagan primas o premios sobre la economa de combustible significa para el foguista una mayor remuneracin.-

Puesta en condiciones de funcionamiento de una caldera nueva: Cuando se adquiere una caldera nueva, las superficies internas de la misma estn

generalmente sucias de aceite o de grasa, o recubiertas con sustancias protectoras aplicadas durante su fabricacin o su estacionamiento. Estas capas de aceite deben eliminarse, pues son malas conductoras del calor, y su presencia puede ocasionar recalentamiento del lugar donde estn depositadas.

La existencia de aceite en la caldera, an en pequeas cantidades, contribuye al arrastre de

agua por el vapor. Existen diversos procedimientos para limpiar las calderas nuevas y ponerlas en condiciones

de funcionamiento. A continuacin se describe el mtodo de limpieza a base de carbonato de sodio y soda custica.

Mtodo de limpieza de una caldera nueva utilizando carbonato de sodio y soda custica 1) Si existe mica en los tubos niveles, reemplazarlos por otros que no tengan sta sustancia, pues la soda custica la ataca. 2) Tratar de eliminar todo el aceite posible utilizando trapos limpios. 3) Llenar la caldera con agua caliente hasta un punto un poco por debajo de la entrada de hombre del domo superior. 4) Disulvase 3 Kg. de carbonato de sodio y 3 Kg. de soda custica por cada 1.000 Kg. de agua (1.000 lts) contenidos en la caldera. Si la caldera tiene varios domos superiores, dividir la solucin entre los distintos colectores. 5) Cirrese la entrada de hombre utilizando empaquetaduras de amianto. 6) Agrguese agua a la caldera hasta su nivel normal de funcionamiento cuidando que no pase agua al sobrecalentador. 7) Abrase la vlvula de ventilacin del domo superior y drnese al sobrecalentador.-

31

8) Cirrese toda abertura de acceso y de inspeccin. 9) Verifquense los elementos de combustin y de alimentacin, los niveles, manmetros, vlvulas, etc. 10) Si existe un economizador, tmense las precauciones necesarias para que en l no se produzca vapor. 11) Prndase el fuego y regleselo para que la produccin de vapor sea lenta. 12) Cuando salga vapor por la vlvula de ventilacin o la vlvula de seguridad (que se habr mantenido abierta), esto indicar que en la caldera reina cierta presin, entonces cirrese la vlvula de ventilacin o la de seguridad segn el caso, cirrese tambin la purga de la entrada del sobrecalentador, pero djese la purga o la ventilacin de salidas abiertas. 13) Hgase subir la presin de la caldera a razn de no ms de 6 a 7 Kg/cm2 por hora. Se recomienda aumentar la presin hasta que sea igual a la mitad de la normal de funcionamiento. Si bien otros recomiendan alcanzar la presin de funcionamiento si sta es menor de 20 Kg/cm2, nunca aquella presin deber ser sobrepasada. 14) Mantngase a la caldera produciendo vapor durante varias horas. Durante el tiempo que requiera alcanzar la presin antes fijada y durante el periodo de vaporizacin, mantngase el nivel del agua por encima del fondo del tubo de nivel. 15) Agrguese agua a la caldera lentamente hasta que el tubo de nivel se llene. Prguese la caldera con la purga de superficie si esta existe hasta que el agua llegue a ese nivel, luego desde ese punto prguese la caldera con la purga de fondo hasta que el nivel del agua se halle a 5 7 cm por encima del fondo del tubo de nivel. Mantngase limpia la concentracin de la solucin durante la purga. 16) Hgase disminuir la presin lentamente hasta que valga 1,5 a 3 Kg/cm2. 17) Vulvase a repetir el ciclo de crecimiento de la presin, purga y disminucin de la presin. Oprense las purgas de las paredes de tubos del hogar y del colector interior alternativamente. Si existe una purga de superficie, hgase funcionar primero a sta en cada serie de operaciones para eliminar la espuma o los barros de la superficie del agua. 18) Oprese as durante 36 a 72 hs, o hasta que en las muestras de agua obtenidas de distintos puntos de la caldera no existan trazas de aceite. 19) Retrese el fuego o apgueselo segn el caso y djese enfriar lentamente. 20) Cuando la unidad est fra, branse todas las ventilaciones y purgas. 21) Inspeccinese los domos y cabezales. Lmpiese todo depsito de aceite, barros o espuma, finalmente lvese con una manguera de alta presin. 22) Inspeccinese las superficies de calefaccin, los conductos de humo, la tolva de holln, el calentador de aire y la chimenea para observar los depsitos de holln. 23) Reemplcese el tubo de nivel, si fue necesario sacarlo al principio de la operacin por tener protecciones de mica.-

32

Frecuencia de la Limpieza Interior de una Caldera:

La frecuencia con que deben limpiarse las calderas depende de muchos factores y entre ellos pueden citarse a los siguientes:

a) El tipo de caldera. b) La calidad del agua. c) El tratamiento a que se somete a esta ltima. d) De la forma como se maneja la caldera.

En una instalacin conviene que el tiempo que media entre dos limpiezas sea lo ms grande

posible, pues as se interrumpe con menos frecuencia el trabajo de la industria a la que sirve la caldera, y el costo de mantenimiento de esta ltima es ms barato.

En las grandes instalaciones donde hay calderas de gran produccin horaria, tal como la

indicada en la fig. A y B-VI, apagar una caldera resulta oneroso ya que al enfriarse la mampostera siempre se producen desperfectos debidos a las contracciones que experimenta el material, adems, el calor perdido durante el enfriamiento y el calentamiento de la unidad es tambin grande.

33

Como regla general puede aceptarse que la frecuencia de las limpiezas tiene que ser tal que no permita que los depsitos que forman las impurezas contenidas en el agua lleguen a constituir una capa dura, adherida al metal de la caldera y difcil luego de eliminar.

A pesar de las purgas realizadas en la forma que se indica en la Fig. 2-IX, se formaran en la

caldera incrustaciones y depsitos de barros que no pueden eliminarse con las extracciones, siendo entonces necesario realizar su limpieza interior.

Antes de entrar en la caldera, despus que sta ha sido vaciada, deber comprobarse que

toda comunicacin con otra caldera se encuentre bien cerrada. No hay que fiarse en el cierre de las vlvulas, debiendo colocar en ellas bridas ciegas y otros cierres apropiados.

Conviene colocar un cartel bien visible que indique que se est limpiando la caldera, para

evitar todo dao, desde afuera, a los operarios encargados de la limpieza que se encuentran en el interior de la caldera.

El operario se introducir en la caldera recin cuando se tenga la sensacin de que el aire ha

circulado suficiente tiempo por ella. Hay que cuidar que exista buena ventilacin mientras el obrero est trabajando en la

caldera, lo que puede conseguirse con un ventilador que enve aire por alguna abertura inferior de limpieza, aire que saldr por algn orificio superior o por la entrada de hombre.

Cuando no se disponga de ventilador puede emplearse la chimenea como elemento de tiro

conectndola con un cao a algn orificio de limpieza. Para eliminar las incrustaciones, el operario emplear aparatos especiales (cepillos para

limpiar tubos) debe evitarse el empleo de martillos, una vez concluido el rasqueteo de la caldera, sta debe lavarse con abundante agua.

La limpieza exterior de la caldera se realiza con los sopladores de holln antes de apagarla o

sino una vez fra con cepillos apropiados.

Conservacin de las calderas para un largo perodo de inactividad:

Cuando las calderas no han de funcionar durante un largo perodo, deben prepararse de modo que no sufran deterioro y se encuentren en buen estado cuando sea necesario ponerlas nuevamente en funcionamiento.

A tal efecto, la caldera se limpia perfectamente tanto en su interior como en su exterior,

eliminndose todos los depsitos de incrustaciones, barros, cenizas, holln, etc. Se verificarn tambin las roblonaduras y las juntas de los tubos para comprobar que no hay

prdidas, reparndose todo desperfecto, luego es necesario tratar las superficies internas y externas para que no se corroan.

Si la caldera ha de permanecer fuera de servicio durante menos de 3 meses, se llenar

completamente de agua, disolviendo en ella 1 Kg de carbonato de sodio por cada m3 de capacidad de la misma.

Mantngase luego un fuego lento, hasta que comience a producirse vapor para eliminar as

el aire contenido en el agua. A continuacin se apaga o retira el fuego y se llena completamente la caldera.-

34

Si el perodo de parada ha de ser mayor a 3 meses se llenar la caldera, luego se la vaciar, limpiar y secar perfectamente para poder recubrir sus superficies exteriores e interiores con una capa de aceite mineral crudo. Puede usarse tambin aceite crudo para recubrir las superficies interiores y aceite de linaza cocido para las superficies exteriores. Este aceite forma una capa mucho ms duradera que el aceite crudo.

Corno alternativa, puede pintarse la superficie exterior con minio o alquitrn. Aquellas partes exteriores que no pueden alcanzarse para pintarse podrn recubrirse con una

capa protectora que se obtiene al quemar alquitrn debajo de ellas. El recubrimiento interior de aceite crudo se logra llenando la caldera con agua, a la que se le

agrega alrededor de unos 40 lts de aceite. Al abrirse la purga, a medida que el agua desciende, el aceite que flota se va adhiriendo a la superficie.

Antes de poner en servicio a una caldera as preparada, deber sometrsela al tratamiento de

limpieza indicado en el apartado 2 de este capitulo. En la chimenea deber colocarse un sombrerete para que no caiga agua en su interior

durante el perodo de inactividad de la caldera.

Como se purgan las calderas:

En una caldera existe la vaporizacin continua de agua y el agregado de cierta cantidad de agua de reposicin, en el caso que se trabaje con circuito cerrado, o el suministro continuo de agua nueva de alimentacin cuando la instalacin es de circuito abierto. Esto produce inevitablemente el aumento de la concentracin de los slidos en suspensin y en consecuencia, es necesario eliminarlos peridicamente o continuamente para evitar que la concentracin alcance valores inconvenientes para el funcionamiento correcto de la unidad.

Para evitar el aumento de la concentracin se permite la salida de agua de la caldera,

operacin que recibe el nombre de purga. Si bien la purga tiene la virtud de disminuir la formacin de incrustaciones, por otro lado

tiene el inconveniente de ocasionar la prdida de cierta cantidad de calor igual al calor que contiene el agua que abandona la caldera.

El momento oportuno para realizar la purga de los sedimentos y de la espuma, es cuando el

agua de la caldera est quieta. Esto ocurre en aquellos momentos en que la caldera no suministra vapor, o cuando ha permanecido, por ejemplo, toda la noche sin funcionar. Entonces, los sedimentos y las sustancias que forman espuma han tenido tiempo de acumularse siendo fcilmente arrastrados por la corriente que se establece en el interior de la caldera cuando se abre la purga.-

La purga debe realizarse despus de 20 a 30 minutos de prendido el fuego, cuando el agua

comienza a circular debido al efecto de las corrientes convectivas, y en esa forma, el barro se ha separado de las chapas. Si se realiza la extraccin antes del calentamiento se elimina nicamente el barro que existe alrededor del orificio de purga.

Durante esta operacin el foguista debe prestar mucha atencin en el nivel de agua para que

este no baje excesivamente. Para evitar inconvenientes, se recomienda que el da anterior, antes de apagar la caldera, se la alimente hasta que el nivel de agua se halle varios centmetros por encima del nivel normal.

35

El instante en que debe cesar la purga es aquel en que el aspecto del agua que sale de la caldera deja de ser fangoso o turbio.

Cuando la caldera funciona en forma continuada, el momento elegido para la purga

conviene que coincida con aqul durante el cual la produccin de vapor es pequea. Al realizar la purga deben tomarse algunas precauciones de seguridad:

1) Cuando el foguista purga la caldera, en general no puede ver el nivel de agua, que deber ser observado por otro operador, que ser el encargado de dar la seal de terminacin de la misma.

2) branse y cirrense las vlvulas y grifos de purga cuidadosamente y en forma lenta. 3) Asegrese que las calderas vacas, del mismo circuito, estn perfectamente aisladas de la que

se va a purgar, antes de realizar la operacin.

En instalaciones de presin moderada, cuando existe una vlvula de apertura rpida y una vlvula exterior o de purga, (figs. 1 y 2-IX), el procedimiento a seguir para realizar la purga es el siguiente:

1) Abrase primero la vlvula de apertura rpida y luego la vlvula exterior. 2) Cirrese primero la vlvula exterior y a continuacin la otra.

Cuando el necesario realizar una purga prolongada: 1) Abrase la vlvula de apertura rpida hasta aproximadamente la mitad, y djesela en esa

posicin hasta que el nivel de agua, en el tubo de nivel, haya descendido alrededor de 3 cm.

2) Luego abrase completamente la vlvula hasta completar la purga. El orden de apertura y cierre indicado anteriormente est basado en el hecho de que procediendo as solamente se desgasta la vlvula exterior y que en caso de emergencia, esta vlvula puede ser reemplazadasin necesidad de apagar la caldera.-

36

Puesta en marcha de una caldera despus de su limpieza:

Despus que una caldera ha sido sometida a una de las limpiezas peridicas necesarias para su buen funcionamiento y conservacin, se recomienda seguir las reglas siguientes cuando se la ha de poner en presin.

1) Antes de cerrar la caldera asegrese que en el interior de la misma no ha quedado ninguna

herramienta.

2) Verifquese las condiciones de funcionamiento de aquellos elementos que sirven para la combustin y para la alimentacin.

3) Una vez cerrada la caldera, cirrese su vlvula de purga como as tambin las de la columna

hidromtrica de los tubos de niveles y del manmetro.

4) Abrase la vlvula de ventilacin; en caso de no existir esta vlvula mantngase abierta una de las vlvulas de seguridad.

5) branse las vlvulas de purga de la columna hidromtrica y del manmetro.

6) Llnese la caldera y el economizador con agua de alimentacin. Para las calderas cuyo espesor

de domo es de 100mm o ms, los constructores recomiendan mantener la temperatura del agua entre 25 y 30C ms elevada que la del metal.

7) Para el llenado de la caldera utilcese la lnea auxiliar de alimentacin y hgase llegar el nivel

del agua hasta unos 2 o 3 cm ms arriba del fondo del tubo de nivel. Alimntese lentamente.

8) Prguense los niveles, asegurndose que el agua vuelve rpidamente a su nivel. Mrquese el nivel del agua atando un hilo alrededor del tubo de nivel.

9) Djese la caldera en reposo durante un tiempo prudencial. Si el nivel del agua ha bajado,

deber revisarse cuidadosamente la vlvula de descarga, las juntas de los accesorios, de la entrada de hombre y de las aberturas para limpieza. Pentrese en los conductos de humo para realizar una inspeccin cuidadosa con el fin de localizar las prdidas de agua.

10) Si el economizador est provisto de un circuito de recirculacin de agua o de mezcla de agua

de alimentacin con agua caliente o posee registros para derivar los gases, se recomienda seguir la siguiente regla: Mantngase abierta la vlvula de recirculacin hasta que la unidad se encuentre llena y haya pasado agua por ella durante aproximadamente 5 minutos, si existe la posibilidad de formacin de vapor en este aparato durante el perodo en que se "levanta presin", abrase su vlvula de ventilacin para que as se elimine el vapor acumulado antes de iniciar la alimentacin de la caldera.

11) Salvo casos especiales, todas las purgas del sobrecalentador deben estar abiertas. Cuando la

regulacin del sobrecalentamiento se obtiene mediante registros, o cuando el sobrecalentador no puede purgarse totalmente, cirrense los registros excepto cuando la derivacin del gas se encuentra por encima del rea donde pueden formarse acumulaciones de agua.

12) Para prender la caldera deben respetarse las directivas del fabricante. En unidades donde se

quema combustible en suspensin (carbn pulverizado, gas, etc.), branse todos los registros y hganse funcionar los ventiladores del tiro artificial (si existe) para que circule aire durante cierto tiempo.

37

Prndase cada quemador con una antorcha o con un equipo apropiado; no trate nunca de prender un quemador utilizando otro quemador. Para prender los hogares que queman carbn sobre parrillas, vase apndice 8 de este capitulo.

13) Cuando el agua se calienta aumenta su volumen, de modo que si su nivel no se eleva en el tubo de nivel es porque existe alguna fuga en la caldera.

14) La combustin debe regularse para que la caldera se caliente lentamente. Cada fabricante

aconseja cul debe ser el nmero mnimo de horas para llevar la caldera a sus condiciones normales de funcionamiento partiendo del estado fro. Si la caldera se calienta muy rpidamente se producen tensiones por calentamiento desigual que ocasionan la destruccin del material refractario pudiendo originar tambin fugas o deformaciones en la caldera misma. El tiempo mnimo de calentamiento vara segn la presin de trabajo. Las calderas con tubos de fuego requieren mucho ms tiempo que las acuotubulares. Para acelerar la circulacin en las calderas de tubo de fuego conviene utilizar un inyector.

15) Durante el perodo de calentamiento mantngase el nivel del agua por encima del fondo del

tubo de nivel.

16) Cuando salga vapor por la vlvula de ventilacin o por la de seguridad, an se mantiene abierta, verifquese las conexiones del manmetro, abrase la purga del tubo de nivel, cuando el agua que sale por all sea clara cirrese la purga.

17) Cuando la presin de la caldera sea mayor que la atmosfrica, por ejemplo alrededor de 1,5

Kg/cm2 efectivos, cirrese la vlvula de ventilacin o la de seguridad segn el caso. Mantngase completamente abierta la purga del cabezal exterior del sobrecalentador hasta conectar la caldera con la lnea.

18) Abrase, al comienzo del perodo de puesta en marcha, la purga que existe entre la vlvula sin

retorno y la vlvula principal de retencin y al mismo tiempo levntese un poco el vstago de la vlvula sin retorno para permitir el calentamiento gradual del cao que conduce el vapor hasta la vlvula de retencin principal mientras crece la presin.

19) Cuando la presin de la caldera alcanza un 90% de la presin normal de trabajo, brase la

vlvula principal de retencin despus de haber igualado la presin de la lnea de vapor con la de la caldera, utilizando la derivacin que existe alrededor de la vlvula principal de retencin, fg. 1-IX.

20) Cirrense todas las purgas del sobrecalentador, si este se regula por registros, braselos

lentamente, luego cirrese el registro de derivacin (by-pass) hasta que la temperatura del vapor sea la deseada.

21) Las vlvulas de seguridad deben hacerse funcionar con frecuencia ya sea mediante la palanca

de mano o permitiendo que se eleve la presin hasta el punto de soplado", de esa forma se evita que se atasquen o se peguen sobre sus asientos.

Como se prende el Fuego en un Hogar con Emparrillado:

1) Abrase el registro de la chimenea y la puerta del cenicero. Cbrase la parrilla con paja, virutas o con astillas de madera blanda y algunos trozos de lea partida, y prndase el fuego por delante.

2) Una vez encendida la lea trese algunas paladas de carbn fresco en pedazos no muy grandes

38

3) Cirrese la puerta del hogar, mantngase abierto el registro del aire de esta puerta mientras el carbn se enciende.

4) A pequeos intervalos cbrase toda la parrilla con una capa uniforme de carbn partido en

trozos menudos.

5) Cuando todo el carbn se queme bien, cirrese el registro del aire de la puerta del hogar.

6) Mantenindose el fuego bajo para que la presin suba lentamente, en especial si la caldera es de grandes dimensiones.

7) Cuando comienza a subir la presin verifquense los niveles de agua, si la vlvula de seguridad

sopla fcilmente hgase funcionar la bomba de alimentacin y el inyector.

8) Recurdese de purgar la caldera segn lo indicado ms arriba. El fogonero no deber echar trozos grandes de carbn en el hogar, cuando encuentre trozos grandes deber retirarlos de la pila y romperlos en el piso, no debe romperlos tirndolos en la pila contra otros pedazos pues, si bien los pedazos grandes se rompen, tambin disminuye el tamao de los trozos pequeos aumentando la cantidad de polvo de carbn, siendo as mayores las prdidas en el hogar.

Como se apaga una Caldera:

Estas son algunas de las recomendaciones que se aconseja seguir cuando debe apagarse o poner fuera de servicio una caldera.

1) Hgase funcionar los sopladores de holln cuando an la caldera est produciendo vapor

normalmente. 2) Redzcase normalmente la carga de la caldera. Disminyase el fuego y apgueselo de acuerdo

con los mtodos recomendados en cada caso. 3) Mantngase el regulador de alimentacin de agua fuera de servicio realizndose el "control" en

forma manual. 4) Tngase cuidado que siempre este el nivel de agua ms arriba del fondo del tubo de nivel. 5) Detnganse los ventiladores del tiro artificial despus que toda la instalacin ha sido bien

purgada. 6) Cuando la presin de la caldera cae por debajo de la que existe en la lnea principal, la vlvula

sin retorno se cierra automticamente, aislando la caldera del resto de las que se encuentran en servicio, si no hay otra caldera en servicio, la vlvula principal de retencin deber cerrarse cuando la instalacin se ha enfriado suficientemente como para que no se produzca aumento de presin.

7) Abrase la vlvula de purga del sobrecalentador cuando la presin est prxima a la atmosfrica

abrase tambin la vlvula de purga que existe entre la vlvula sin retorno y la vlvula principal de retencin.

8) Cirrese el mecanismo de mano de la vlvula sin retorno. 9) Pngase fuera de servicio al regulador automtico del registro de aire y cirrese el registro de

la chimenea para que la caldera se enfre lentamente.

39

10) Prguense los niveles y el regulador de alimentacin de agua cuando aun la caldera est en presin.

11) Cuando la presin de la caldera ha cado bien por debajo de la presin normal de

funcionamiento, brase la vlvula de recirculacin del economizador si este existiese. 12) Cirrense las purgas del sobrecalentador y todas las dems. 13) Abrase la vlvula de ventilacin del domo superior cuando la presin de la caldera est

comprendida entre 1 y 1,5 Kg/cm2. 14) Cuando toda la instalacin est fra como para permitir la entrada de una persona en el hogar,

vacese la caldera. 15) Cirrense con seguro la vlvula principal de la lnea de vapor y las vlvulas principales de

alimentacin.

Corrosin interna de la caldera:

La corrosin es una destruccin de las chapas, tubos, roblones, etc., de la caldera producida

por las impurezas cidas contenidas en el agua de alimentacin y por el oxgeno del aire disuelto en esa misma agua.

La corrosin puede evitarse segn el detalle del tema tratado anteriormente y tambin puede

evitarse introduciendo en la caldera una chapa de cinc bien asegurada a una chapa de aqulla. El cinc es atacado entonces con preferencia preservndose axial el metal de la caldera.

Si existe duda sobre la intensidad de la corrosin, se prctica en el lugar donde se sospecha

su existencia, un agujero de 25 mm de dimetro, que permite comprobar el espesor del material con el empleo de un calibre luego ese agujero se cierra con un robln.

Otras incrustaciones adquieren el aspecto de pequeas cavidades; stas se encuentran por

debajo del nivel normal del agua y algunas veces tambin por encima, pueden presentarse en forma aislada o agrupadas en reas ms o menos extensas, en general, estas pequeas cavidades estn recubiertas de una capa de forma esfrica que contiene un polvo constituido por hierro y sustancias minerales y orgnicas que se han precipitado, si se deja inactiva una caldera conteniendo agua, se corroe tanto la superficie en contacto con el agua corno la que no lo est, y, especialmente, la lnea correspondiente al nivel del agua.

Corrosin Exterior de la Caldera:

La corrosin exterior se debe a las fugas de agua que pueden producirse en las costuras roblonadas o en la junta de los tubos o de los accesos. Si esta agua no se elimina rpidamente por evaporacin, se producen corrosiones con la consiguiente destruccin del metal por oxidacin. En algunos lugares, donde la mampostera est en contacto con la caldera, puede acumularse agua o humedad que difcilmente se evaporen y corroen a las chapas.

El holln, en contacto con el metal de la caldera, suele ser tambin la causa de corrosiones,

en efecto, el azufre que contiene el carbn, al quemarse produce un gas cido, que es absorbido por el holln, de manera que si este holln llega a humedecerse, ya sea por fugas de agua o por condensacin de la humedad del aire o del combustible, se forma un cido que corroe a la chapa.

40

Fisuras en la Mampostera:

En la obra de ladrillos que constituye el hogar pueden producirse fisuras debido a las deformaciones a que dan lugar los calentamientos y enfriamientos del material o por los esfuerzos originados por las dilataciones de la caldera.

Si la caldera funciona con tiro natural o aspirado, reina en el hogar una presin menor que la

exterior en consecuencia, por las fisuras penetrar aire que se sumar al que entra normalmente, pudiendo llegar a constituir un exceso de aire apreciable que reducir en forma notoria el rendimiento de la unidad.

Cuando se sospecha que en algn lugar hay una grieta, para comprobar si sta existe

verdaderamente, puede acercarse all una vela encendida o una lmpara de kerosene, si la llama se inclina y es aspirada es que efectivamente hay una fuga, el foguista puede reparar momentneamente sa fisura con yeso o con barro. Cuando la caldera funciona con tiro forzado, como la presin en el interior del hogar es superior a la exterior, si hay grietas escaparn los gases hacia fuera, si el escape es considerable se pierden muchas caloras y tambin, como en el caso anterior, disminuye el rendimiento de la instalacin.

Medidas que deben tomarse al bajar Peligrosamente el Nivel de Agua:

Durante el funcionamiento de la caldera el foguista deber prestar suma atencin al nivel del agua para evitar que ste descienda mas abajo de la seal que existe en el tubo de nivel, o lo que es aun mas grave, que la caldera se quede sin agua.

Para evitar que el tubo de nivel proporcione indicaciones falsas es necesario realizar su

purga peridicamente para eliminar todas las impurezas o barros que se depositan en su unin con la columna hidromtrica o con la caldera ya que estas sustancias extraas pueden obturar parcial o totalmente aquella unin haciendo que el nivel de agua en el tubo no sea igual al que existe en la caldera, al descender el agua ms abajo de la seal que indica el nivel normal de funcionamiento pueden quedar muchas partes de la caldera expuestas, por un lado, al calor de las llamas o de los gases, y del otro lado, sin la proteccin del agua, elevando la temperatura del metal y disminuyendo su resistencia mecnica.

Si el calentamiento de la chapa llega a ser excesivo como en el interior de la caldera existe

una presin relativamente grande, la chapa puede romperse producindose una explosin. En una caldera del tipo locomotora, se el agua baja tanto que deje al descubierto el cielo del

hogar es casi inevitable que ste se rompa, pues el metal rpidamente se pone al rojo disminuyendo apreciablemente su resistencia mecnica hasta un punto peligroso.

En calderas de retorno de humo, si el nivel del agua baja en forma peligrosa y se est

trabajando con fuego muy activo, los tubos que quedan al descubierto, al calentarse excesivamente, se dilatan de tal forma que sus juntas con las tubulares obtenidas por mandrilado se rompen y permiten la fuga de vapor.

A medida que el agua desciende se produce este mismo fenmeno con las hileras de tubos

que el agua descubre, debido al calentamiento que experimenta la placa tubular sta se deforma pudiendo producirse fugas en las costuras roblonadas, en general es muy difcil que una caldera de retorno de humo explote, pues las fugas de vapor, anteriormente sealadas, llaman la atencin del foguista, quien puede tomar las medidas que se indican mas adelante.

41

En las calderas acuotubulares ocurre algo parecido; a medida que el agua baja, aquellas partes de los tubos que van quedando sin agua se recalientan y se dilatan, destruyndose el cierre mandrilado en su unin con el cuerpo cilndrico de la caldera, como consecuencia de este recalentamiento y del esfuerzo del vapor algunos tubos pueden reventar. Si a pesar de las precauciones que puede tomar el personal a cargo de una caldera, el nivel del agua llega a bajar peligrosamente, deben tomarse sin prdida de tiempo, medidas de seguridad, lo principal es evitar, dentro de lo posible, el choque trmico que resulta del enfriamiento brusco de una chapa recalentada perteneciente a un recipiente sometido a presin.

Las medidas que se aconsejan tomar son las siguientes:

1) Cuando el nivel del agua ha bajado en tal forma que hace peligroso continuar con el funcionamiento de la caldera, sta debe enfriarse tan rpidamente como lo permita la seguridad de la instalacin.

2) Si la bomba o el inyector estaban alimentando la caldera, se los dejar en funcionamiento, en

caso contrario no se lo har funcionar. 3) Si la caldera quema petrleo, gas o ca