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Características de las Calderas José Antonio González Moreno Máquinas Térmicas Mayo del 2015
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Características de
las Calderas
José Antonio González Moreno
Máquinas Térmicas
Mayo del 2015
Introducción:En esta presentación se expondrán los tipos de
calderas, sus características y sus partes mecánicas
principales. Finalmente se presentan las conclusiones,
las referencias bibliográficas consultadas y una serie de
preguntas y respuestas relacionadas con estos
generadores de vapor.
Antecedentes:
Estos artefactos fueron utilizados hasta el
siglo XIX como medios para teñir ropa y
producir vapor para limpieza, hasta que un
hombre llamado Dionise Papin inventó una
caldera de pequeñas dimensiones
llamada “marmita”; con ella se trató de
reemplazar los modelos anteriores pero el
intento fracasó.
Antecedentes:La caldera de vapor más elemental fue
diseñada, como se menciona previamente, por
Dionisio Papin en 1769 pero quien la desarrolló
fue James Watt en 1776. Estas calderas eran
utilizadas para accionar bombas de agua,
tenían una forma cilíndrica vertical y eran de
larga vida útil; fueron éstas las responsables de
la revolución industrial la cual comenzó en el s.
XVIII.
Definición:Es un conjunto de aparatos para producir calor y paratransferirlo a una sustancia hasta alcanzar suscondiciones de cambio de fase a vapor.
También, las calderas de vapor son instalacionesindustriales las cuales funcionan mediante la aplicaciónde un combustible sólido, líquido o gaseoso; suprincipal objetivo es vaporizar el agua para poderobtener diferentes aplicaciones.
La transferencia
de calor hacia el
agua, se realiza
por medio de
tubos metálicos.
Clasificación de las Calderas 1:
Clasificación de las Calderas
2:
Clasificación de las
Calderas 3:
Calderas Acuotubulares:El agua que va a ser calentada o evaporada circula
por dentro los tubos y los gases muy calientes de la
combustión saturan el exterior de los tubos (acuotubos).
Calderas Pirotubulares:Los gases muy calientes de la combustión circulan por
dentro de los tubos (Fluxes) y por fuera de ellos
cubriendo los tubos circula el agua.
Capacidad de una Caldera:A una caldera se le asociangeneralmente dos tipos decapacidades:
1) Capacidad Real: Tienerelación con la cantidad ycontenido de calor de vapor yse mide en Kg deVapor/tiempo.
2) Capacidad nominal: Tienerelación con su área osuperficie de calentamiento osuperficie de calefacción (DeCalero o de Caldeo).
Área de Calentamiento:Es la superficie metálica de los tubos a través de la cual se transfiereel calor. Es el área de los tubos que está en contacto con los gases dela combustión debido a que el calor va de los más caliente a los másfrío.
Área de Calentamiento:Las unidades en que se mide una Caldera son BHP (Boiler Hourse-Power) o Caballo-Caldera y equivale a la cantidad de calor quenecesita 34.5 lb/hr de agua a condiciones estándar.
También equivale a 10 ft2 de superficie de calentamiento (0.9290 m2
de superficie de calefacción).
Pregunta 1:Comparando 2 calderas delmismo tipo y del mismotamaño, una acuotubular yotra pirotubular, ¿cuálpresenta mayor superficiede calentamiento?
R = La acuotubular porqueel área exterior de contactoes mayor.
Pregunta 2:¿A cuanto equivale las34.5 lb/hr de agua en lasunidades siguientes?
a) g de agua/min
b) KBTU/hr
c) Kcal/hr
R = a) 261.05 g deagua/min
b) 2.5456 KBTU/hr
c) 641.874 Kcal/hr
Partes Básicas de una
Caldera:Muchas de las calderaspueden variara de acuerdoal tipo del que se trate comose observó en lasdiapositivas anteriores.
Pero básicamente lascalderas constan de laspartes que se presentan enlas siguientes figuras.
Partes Básicas de
una Caldera:
Calderas Acuotubulares:
Caldera Pirotubular:
Resumen de Partes Básicas:1) Motor
2) Turbina o Caracol
3) Quemador.
4) Puerta Delantera
5) Termómetro de
Carátula.
6) Válvula de Alivio
primaria.
7) Válvula de alivio
secundaria.
8) Salida de Vapor.
9) Medidor de nivel
10) Válvulas de
alimentación y de
reflujo
11) Válvula de ingreso
de agua.
12) Bomba de alta
presión.
13) Tablero de Control
14) Piloto de
encendido.
Accesorios de una Caldera:
Accesorios (Primera parte):
Accesorios (Segunda parte):
Controlador de nivel:
Combustible en las Calderas:
Conclusiones:
Las calderas son intercambiadores de calor que se
rigen por las leyes termodinámicas y adoptan una serie
de características distintivas y clasificaciones
importantes que hacen particular la eficiencia y el
modo de operar de estas máquinas de acuerdo al uso
particular que se les destine.
Conclusiones:
Las calderas son intercambiadores de calor que se
rigen por las leyes termodinámicas y adoptan una serie
de características distintivas y clasificaciones
importantes que hacen particular la eficiencia y el
modo de operar de estas máquinas de acuerdo al uso
particular que se les destine.
Referencias Bibliográficas
1) Sistemas de Calefacción. (2001). Consultado el
día 14 de febrero de 2015 de
http://www.sistemascalefaccion.com
2) Jutglar L., Miranda A. L. y Villarubia M. Manual de
Calefacción de Ferroli. (2011) Ed. Marcombo,
España.
Preguntas de
Referencia:1) ¿Cómo se define comercialmente una caldera?
R = conjunto de aparatos para producir calor y para
transferirlo a una sustancia hasta alcanzar sus
condiciones de cambio de fase .
2) ¿Cuántos tipos de calderas existen de acuerdo a
la forma de los tubos y cuáles son?
R = Son 2: Rectos y Curvos
3) ¿Cuál es la inclinación (en °) más común en las
calderas de tubos inclinados?
R = 60°
4)¿Qué otros nombres reciben las calderas de tubos
de humo? (Mencionar 4 nombres)
R = Pirotubulares, Igneotubulares, Tubos de fuego y
Fluxes
Preguntas de
Referencia:5) ¿En qué unidades se mide la Capacidad real de
una caldera?
R = se mide en Kg de Vapor/tiempo
6) ¿Qué otros nombres tiene la superficie de
calentamiento?
R = De Calero o de Caldeo
7) ¿A cuánto equivale un BHP en lb/hr y ft2?
R = a 34.5 lb/hr y 10 ft2
8) Mencionar 5 partes básicas de una caldera
Pirotubular:
R = Purga, Válvula McDonell, Bomba de alta Presión,
válvula de seguridad y Chacuaco.
