INSTITUTO DE INGENIERIA APLICADA IDIA -

CURSO: OPERADORES DE CALDEROSLugar: Ca. Cervecera Ambev Per S.A.

Expositor: Ing. Rafael Calle Prez1

El agua puede existir como:un solido - HIELO un liquido - AGUA un gas - VAPOR El vapor es la forma gaseosa del agua

Que es el vapor? Que es el vapor?

Porque usamos vapor? Porque usamos vapor?La energa calrica es agregada al agua para convertirla en vapor En este proceso se usan cantidades grandes de energa Cuando el vapor entra en contacto con una superficie mas fra se condensa y cede rpidamente esta energa Este proceso se lleva a cabo a temperatura constante

Usado desde la revolucin industrial, continua siendo un transportador de calor moderno, flexible y verstil Producido por la evaporacin del agua, es relativamente barato, y completamente ecolgico Siempre fluye de una fuente de presin alta a otra mas baja y no requiere bombeo Su temperatura puede ajustarse con precisin controlando su presin Transporta una gran cantidad de energa con una pequea masa

Los beneficios del vapor Los beneficios del vapor

La formacin del vapor La formacin del vapor1 kg 0C

A I kg de agua a la presin atmosfrica y a 0CSe le agrega calor hasta llevar la temperatura al punto de ebullicin. Esto se llama Entalpa Especfica del Agua o Calor Sensible. A 0 bar g esto ser 419 kJ/kg

100C 100 0C

El agregado de mas calor convertir el agua en vapor.. Esto se llama Entalpa Especfica de Evaporacin o Calor Latente. A 0 bar g esta ser 2257 kJ/kg

- es la cantidad de calor requerida para elevar la temperatura del agua desde 0C hasta la temperatura de saturacin (ebullicin), kJ/kg Entalpa especfica de evaporacin (calor latente) - es referida como hf

Entalpia especfica del agua (calor sensible)

El contenido de calor del vapor El contenido de calor del vapor

- la cantidad de calor requerida para convertir el agua liquida en vapor a la temperatura de saturacion, kJ/kg - es referida como hfg

Entalpa especfica del vapor (calor total) - es a suma de las anteriores, kJ/kg - es referida como hg - es la cantidad total de calor en el vapor

Punto de ebullicin o temperatura de saturacin Punto de ebullicin o temperatura de saturacinPresin atmosfrica 1 bar g 10 bar g

100 C

120 C

184 C

A medida que se incrementa la presin, tambin se incrementa la temperatura de saturacin, o punto de ebullicin La temperatura de saturacin es el lmite a la cual el agua puede llegar como lquido. Si se agrega mas calor comenzar a evaporarse. Esta es una correlacin fija

Temperatura de saturacin Temperatura de saturacin10 bar g 184

1 bar g 120

temperatura C

100

0 bar g

50

0 41 78 9 50 1 5 2676 2781 2707

entalpia especifica, kJ/kg

Vapor saturado: temperatura v.s. presin Vapor saturado: temperatura v.s. presin200 180 160 140 temperatura C 120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 presin, bar g

Presin absoluta y manomtrica Presin absoluta y manomtrica2 1

bar absoluto (bar a)

1

atmsfera

0

bar manom. (bar g)

0

vaco

Vapor saturado: volumen v.s. presin Vapor saturado: volumen v.s. presin1.8 volumen especfico m/kg 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 presin bar g

Tablas de vapor Tablas de vaporEntalpa kJ/kg Entalpa kJ/kg Presin Presin manom. manom. bar g bar g 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 Temp. Temp. C CAgua Agua (hff)) (h Entalpa Entalpa esp. de esp. de evap. evap. (hfg)) (hfg Vapor Vapor (hg)) (hg

Volum. Volum. espec. espec. m3/kg m3/kg 1.673 1.673 0.881 0.881 0.603 0.603 0.461 0.461 0.374 0.374 0.315 0.315 0.272 0.272 0.240 0.240

100 100 120 120 134 134 144 144 152 152 159 159 165 165 170 170

419 419 506 506 562 562 605 605 671 671 641 641 697 697 721 721

2257 2257 2201 2201 2163 2163 2133 2133 2108 2108 2086 2086 2066 2066 2048 2048

2676 2676 2707 2707 2725 2725 2738 2738 2749 2749 2757 2757 2763 2763 2769 2769

Vapor hmedo Vapor hmedoLas propiedades del vapor saturado seco estn en la tabla de vapor A menudo, el vapor contiene gotas de agua en suspencin Cuando este es el caso, se designa como vapor hmedo

El vapor hmedo contiene menos entalpa de evaporacin que el vapor saturado seco - contiene menos calor til El grado de hmedad del vapor se designa como titulo o fraccin de sequedad si el vapor tiene un ttulo de 0.90 10% de su masa ser agua 90% de su masa ser vapor saturado seco

Ejemplo de vapor hmedo Ejemplo de vapor hmedoentalpia esp. del vapor sat. seco @ 5 bar gagua = 671 kJ/kg

entalpia esp. del vapor x= 90%@ 5 bar gagua = 671 kJ/kg

evaporacion = 2086 kJ/kg vapor = 2757 kJ/kg

evaporacion = (2086 X 0.9) = 1877 kJ/kg vapor = 2548 kJ/kg

La entalpia disminuye en un 10%

Vapor recalentado Vapor recalentadoSi se agrega calor despus que el agua ha sido evaporada, aumenta la temperatura del vapor su temperatura ser superior a la del vapor saturado a la presin correspondiente Este vapor se llama recalentado

Antes que condense y entregue su entalpia de evaporacin, debe ceder calor hasta que su temperatura iguale la temperatura de saturacin Usualmente el vapor recalentado es la primera opcin para generacin de potencia El vapor saturado normalmente es la primera opcin para aplicaciones de calentamiento

250

Recalentamiento del vapor Recalentamiento del vapor10 bar g

184

temperatura C0 78 2 2781 2944

entalpa especifica kJ/kg

Calderas de VaporLa caldera es el equipo que convierte agua en vapor aplicando calor o energa proveniente de la combustin en el quemador. De su correcta eleccin y equipamiento depende en buena parte el rendimiento total del sistema.17

Clasificacin de Calderos IndustrialesPresin Material Tamao Contenido de los Tubos Combustible Quemador Fluido Circulacin Nombre manufactura Numero de pases Disposicin de rea de transferencia Aplicacin especial Como clasificar los calderos? Uso

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Potencia de calderos (Boilers)En una Exposicin The Philadelphia1876, donde se presentaron los modernos generadores de vapor. se defini por primera vez boiler horsepower : Se determino que se necesitaba aprox. 30 lb de vapor para producir 1 Horsepower de trabajo. Standarizado por ASME en 1889. Posteriormente se defini el ratio de 30lb/hr de vapor a 70 psi agua a 100F. Un buen diseo de la fecha el sistema trabajara con un 1BHP por cada 10 pie cuadrados de rea de trasferencia. An con tecnologa sub-ptima. La tecnologa actual determina otro standar de hasta 4,5 pie cuadrados por BHP. La potencia de caldero es una unidad de capacidad de un equivalente de evaporacin de 34.5 lb de agua desde y a 212F (33.475lb/hr)

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Tipos de Calderas

Pirotubulares Acuotubulares

20

Calderas PirotubularesCalor por el interior de los tubos Agua por el exterior de los tubos Para presiones mximas de 20 bar y consumos hasta 30 T/h. Son econmicas, de alto rendimiento y fcil mantenimiento.

21

Generacin de vapor: Caldera pirotubular de tres pasos3o paso 3o paso Temperatura de Temperatura de Humos Humos Calidad de Calidad de vapor vapor generado. generado.

2o paso 2o paso 1o paso 1o paso

Eficiencia Eficiencia de de Quemador y Quemador y combustin combustin

22

Calderas AcuotubularesCalor por el exterior de los tubos Agua por el interior de los tubos Se usan normalmente para presiones altas. Y altas capacidades de generacion23

Caldera AcuotubularAlimentacin aguaVapor Agua

Salida gases

Calor

Caldera paquete tpicaVisor

Control y alarma de nivel de agua

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Equipamiento Caldera

Los objetivos del equipamiento son: Funcionamiento Seguridad Eficiencia

Equipamiento por Funcionamiento

Sistema control nivel de agua Bomba agua alimentacin Quemador de combustible Presostatos Vlvulas de retencin Vlvulas interrupcin o de corte Manmetros

Equipamiento por Seguridad

Indicadores y alarmas de nivel Vlvulas de seguridad Presostatos

Normas de construccin, ubicacin y operacin

Equipamiento por Eficiencia

Tratamiento del agua de alimentacin Control de purgas de caldera Control de la combustin Recuperacin de calor en las purgas Alimentacin de combustible

Quemadores:Por tipo de combustible. Gas Liquidos Solidos Por el tipo o fluido de atomizacin. Presin, tobera. Fluido Auxiliar ( Aire, Gases inertes, Vapor de agua) Centrifugos, copa rotativa. Atmosfericos: ( Tiro forzado o Inducido)

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Generacin de vapor: vapor Generacin Caldera pirotubular de tres pasos3o paso 3o paso Temperatura de Temperatura de Humos Humos Calidad de Calidad de vapor vapor generado. generado.

2o paso 2o paso 1o paso 1o paso

Eficiencia Eficiencia de de Quemador y Quemador y combustin combustin

Instalacin de Quemador Dual

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Quemador de Combustible residual

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Componentes del Quemador

34

Especificaciones y Capacidades de los componentes del Quemador

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Ventajas de Quemar Gas NaturalBajos excesos de aire No requiere de vapor atomizacin Reduce emisiones - NOx, SO2, particulado

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Kit de Conversin de Combustible Dual (Residual 6 + Gas Natural)

37

Kit de Conversin de Combustible Dual (Residual 6 + Gas Natural)El Kit contiene los siguientes componentesCmara de distribucin de gas (Burner Housing) Tren de Gas Kit de Sistema de Modulacin Gas / Aire Interruptor Selector de Combustible Juego de Empaquetaduras Lado de Fuego Nuevo Diagrama de Cableado Elctrico y materiales Material diverso de montaje y ajuste38

Kit de Conversin de Combustible Dual (Residual 6 + Gas Natural)

Ensamble Completo del Sistema Dual

39

40

Kit de Conversin de Combustible Dual (Cmara de distribucin de gas)

41

Kit de Conversin de Combustible Dual (Cmara de distribucin de gas)

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Kit de Conversin de Combustible Dual (Cmara de distribucin de gas)

43

Kit de Conversin de Combustible Dual (Tren de Gas)

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Kit de Conversin de Combustible Dual (Tren Principal de Gas)Llave de Cierre Actuador (STD) Actuador (POC) Llave de Cierre

Soportes

Valvula Principal De Venteo Interruptor de Alta Interruptor de Baja Presin de Gas Presi Presin de Gas Presi

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Kit de Conversin de Combustible Dual (Tren Principal de Gas)

46

Kit de Conversin de Combustible Dual (Tren Piloto de Gas)

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Performance: r a/c, O2, Eficiencia del combustin Relacin aire combustible Poder calorfico del combustible Temperatura de combustin Agua Aprovechamiento de gases. Condiciones de Atomizacin Combustible: Eficiencia de combustin Temperatura del combustible Calidad: CO2,CO,NOx,SOx vapor seco en la cantidad demandada a la presin correcta a la temperatura correcta

Combustion:

Caldero

Vapor

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Quemadores:Por tipo de combustible Copa Rotativa. Con Fluido de atomizacin. Por Presin Pura

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Eficiencia vs exceso de airePrdida de calor en gases de escapeCO

Zona de mxima eficiencia: combustin estequiomtrica

O2

-5

0

5

1050

Exceso de aire

Principales parmetros de la combustinTemperatura de Chimenea (C) T vapor (C) + 65 C (170 C 240 C) Exceso de Oxigeno ( O2) % Volumen 2 % - 5 % Monxido de Carbono ( CO ) PPM Menor de 400 ppm. Dixido de Carbono ( CO2 ) % volumen Mayor a 13.8 % Excelente 13.0 % - 13.8 % Buena 12.5 % - 13.0 % Aceptable Menor a 12.5 % Mala Exceso de Aire 15 % - 25 % Menor a 15 % Excelente Con gas natural es de 10 a 15% Eficiencia de Combustin( ) - % Mayor a 82 % - 95 % Perdidas ( % ) 5 % - 18 %

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Principales parmetros de la combustinPerdida Por Chimenea ( qA ) %

1% - 4% Fuentes: P E A - Agencia Americana de Proteccin del Medio Ambiente. A S M E - American Society of Mechanical Engineers. Ref. Calderas de Baja Presin ( 0 300 Psig. )

Perdida por Inquemados( qL ) %

9 % - 12 %

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MATERIALES UTILIZADOS EN LA FABRICACION DE CALDERASSegun la Norma ASME segun sus acapites desde el PG6 al PG9 se determina los materiales que se deben utilizar para cada Aplicacion en la fabricacion de los recipientes a presion, los materiales son los siguientes:

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PARA PLACA PORTA TUBOS, CASCO Y FLUE ( ASME PG-6)SA 202 - Ac. Aleado ( Cromo- ManganesioSilicio) para calderas y recipientes a presion SA 203 - Ac. Al Niquel, para calderas y recipientes a presion SA 285 - Ac. Al C ( de baja y media resistencia) para caja de fuego y para bridas SA 299 - Ac. Aleado ( Carbono- ManganesioSilicio), de alta resistencia para calderas y recipientes a presion. SA 515 - Ac. Al C de resistencia intermedia.54

MATERIALES

MATERIALES PARA TUBERIAS Y TUBOS DE FUEGO ( ASME PG-9)

SA 53 Tuberias de Acero con o sin costura para conduccion SA 105 Acero Forjado para fabricacion de bridas y conexiones. SA 106 Tuberias de Acero al C sin costura para servicio de alta temperatura. SA 192 Tubos de Ac. Para caldera sin costura para servicio de alta presion ASTM 192SA 226 Tubos de Ac. Electrosoldados, para calderas y sobrecalentadores de alta presion.55

El proceso de Fabricacin se realiza de acuerdo a las formulas experimentales planteadas por ASME y se encuentran de acuerdo a la mxima presin de de trabajo Admisible. Bsicamente los recipientes a presin, se debe tener especial cuidado de acuerdo al proceso de trabajo, especficamente a su presin y temperatura.

PROCESO DE FABRICACION DE CALDERAS

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COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL CALDERASPLACA PORTATUBO ESPEJOS - Elementos de superficie circular y planos. -Sufren Esfuerzos y deformaciones. - Para la Colocacion de Tubos de Fuego, el gujero debe tener un 20-60% del espesor de la pared del Tubo. - Las perforaciones se deben hacerse con Taladro radial.

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Segn Cdigo ASME recomienda el mnimo espesor de la Placa de acuerdo al dimetro de la Placa.Dimetro de Placa (Pulg.) Espesor Mnimo (Pulg.) Menor a 36 1/4 De 36 - 54 5/16 De 54 - 72 3/8 Mayor a 72 1/2

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HOGAR O CAMARA DE COMBUSTIONEste componente es conocido bsicamente como FLUE en los Calderos. De acuerdo a ASME se tiene que: Cuando el espesor del Flue es menor o igual a 0.023 veces el dimetro de flue el espesor puede ser: P = 107 (t/D)3 (Psig) Cuando el espesor del Flue es mayor a 0.023 veces el dimetro de flue el espesor puede ser: P = 17300 (t/D) 275 (Psig) Donde: P = Presin de trabajo, Psig. t = Espesor de Flue, pulg. D = Dimetro de Flue, pulg.59

La norma recomienda como referencia de buena practica de Ingeniera que el dimetro del flue debe ser de 35 50% del diametro interior de la Placa.Ejemplo: Presin Dimetro Dimetro Espesor Espesor = 150 Psig. = 255 cm. (100 pulg.) Placa. = 113 cm. (44.50 pulg.) Flue. = 19 mm. (0.75 pulg.) - Flue = 15.8 mm. (0.625 pulg.) Placa.60

TIPOS DE FLUESe tiene los siguientes tipos de Flue en una Caldera:

Flue Liso. Flue Liso con Anillos reforzados. Flue Corrugado.

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Tubos de Fuego- Segn el Cdigo ASME en su acapite PFT-12 y PF-50,Hace mencin al espesor del tubo de acuerdo a su temperatura y presin mxima de trabajo admisible. - Para la sujecin de los tubos la norma recomienda la Utilizacin de expandido mecnico (en Frio) hasta presiones de 300 Psig. - Segn la ASME se debe tener un rango de 15 35% del diametro interior del casco (Placa portatubo) para la camara de Vapor.

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CASCO DE CALDERO y DOMOS- Segn el Cdigo ASME en su acapite PG-27, Recomienda lo siguiente: Para espesores t hasta t = (P x R) / (0.8S x E 0.6P) Donde: P : Presion maxima admisible, Psig. (150 psig.) R : Radio interior de Caldera, Pulg. (50 pulg.) S : Maxima tension admisible del material, 13300 Psig para plancha ASTM A285 C. E : Eficiencia de union, (0.9 juntas soldadas / 1.00 Refuerzos) t : Espesor de Casco, pulg.63

VlvulasVlvulas de esfera Vlvulas de fuelle Vlvulas de globo Vlvulas de Purga Vlvulas Check

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Vlvulas de esfera

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Componentes internos de las Vlvulas de esferaEmpaque

Vstago Dispositivo antiesttico

Sello y empaque integrados al cuerpo Concepto de bola flotante

66

67

68

Beneficios de usoNo hay fugas desde la vlvula debido al sello del asiento. Alta capacidad, cadas de presin y energa mnimas No se pega ni produce movimientos errticos debidos a altas presiones. Bajo torque de operacin. Fcil de automatizar. Sellos y asientes con materiales de acuerdo a distintas condiciones de operacin PTFE, R-PTFE, PEEK, PDR 0.8.69

Vlvulas de fuelle

70

Componentes internos de Vlvulas de fuelle

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BENEFICIOSElimina fugas imperceptibles. Adecuada para el control ambiental ycontrol de eficiencia energetica. Facil de operar. Larga vida. No requiere mantenimiento continuo.

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Vlvulas de retencion.Su Funcion principal es evitar el flujo de retorno de un Fluido La de ingreso de agua al Caldero es Fundamental Existen latipo swing Tipo Disco Tipo Paleta etc

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Valvula Check Tipo SwingUsa una paleta o clapeta para el sello Su aplicacin y diseo es sencillo No es recomendable para alta presion

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Valvula Check HorizontalPasa el flujo levantando el disco Si quiere pasar en sentido contrario empuja el disco Son sencillas Existen con resorte para aplicaciones de mayor preison

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Vlvula Tipo Disco.

Para prevenir el paso de contra presion.

Valvulas de GloboSu Diseo permite las reparaciones Son Valvulas que se usan para regular caudal y flujo

Existen en materiales de acuerdo a la presion de trabajo y conexiones segn el caso, brida , rosca dependiendo de la Dimension

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BCS4Controlador BC1000 Vlvula BCV30

Caldeira

Reteno Vlvula de bloqueio G3

Sensor CP10 e cmara S11

1

Vlvula de Descarga de purga Superficie1 - Operacion manual 2 - Actuador eletro-hidrulico com retorno por resorte para cierre en caso se corte la energia

2

3

3 - Indicador da posicion de la vlvula 4 Empaque com anillos de Chevron libres de mantenimiento 5 - Cuerpo en acero al carbono e internos em acero Inoxidable 6 Conexion para enfriamiento y muestra

4 5

6

Operacion de vlvula BCV30

Vlvula cerrada . El resorte y la Junta Conica garantizan el alineamiento y el cierre a estanco

El Vastago inicia el movimento de abertura, pero no hay flujo por los orificios de descarga. Las superfcies de Empaques no sufren desgaste.

La vlvula est com carrera de 10mm, con flujo a travs de primeiro orifcio. La baja de velocidad de flujo no causa daos em la vlvula.

La vlvula est totalmente abierta en 20mm, con Flujo total atravs de los orifcios.

Instalaion de vlvula de Purga Superficie

Conectada en la salda lateral

Calderas sin salida lateral

entrada

Enfriuador de Muestra

Vlvula de bloqueo de muestra

salda agua de enfriamiento Entrada de gua de refrigeracion

Toma de muestra

Valvulas de Purga RapidaSe Utilizan Para la Descarga de Lodos del fondo de una Manera Rapida y seguraAsientos y Sellos discos Material del cuerpo Connections Operacion Configuracion

Rango integral clase 250 ; opcion de 300 & 600 acero inoxidable pesado Rango 250 Hierro Funido; rango 300 & 600 acero al carbono Roscada o Bridada Liviana y Pesada Flujo Linea y angular

83

Regulacin de vlvulas de seguridadDeterminar correctamente el caudal Mximo a desalojar. Determinar la Presin de disparo. Determinar la PMA de acuerdo a Norma. Regular la Vlvula segn la norma de planta Norma ASME: Seccin I: Vlvulas de Seguridad de accin rpida para calderas que abren dentro del 3% de sobrepresurizacin y cierran dentro del 4% Seccin VIII: Vlvulas de seguridad para recipientes a presin que abren dentro del 10% de acumulacin y cierran dentro del 7%.84

Regulacin de vlvulas de seguridadDeterminar correctamente el caudal Mximo a desalojar. Determinar la Presin de disparo. Determinar la PMA de acuerdo a Norma. Regular la Vlvula segn la norma de planta Norma ASME: Seccin I: Vlvulas de Seguridad de accin rpida para calderas que abren dentro del 3% de sobrepresurizacin y cierran dentro del 4% Seccin VIII: Vlvulas de seguridad para recipientes a presin que abren dentro del 10% de acumulacin y cierran dentro del 7%.

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Relaciones de niveles de presin

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ESQUEMA DE PRESIONESEQUIPO A PROTEGER PMA VALVULA DE SEGURIDAD NUNCA DEBE EXCEDERSE

ACUMULACION

SOBREPRESURIZACION 3% AL 10% PRESION DE TARADO DESPRESURIZACION PARA CERRAR

MARGEN PARA PERMITIR CIERRE PRESION NORMAL DE OPERACION87

Grafico de SV100% % DespresurizacionP re s i n d e re - s e t e o P re s i n d e d i s p a ro

% Acumulacin

Simmer

0%

9.2

10 Presin (Bar)

10.2

P re s i n d e E s t a l l i d o

% Apertura

10.688

InstalacinNO

SI

Instalacin

Instalacin

Control de Nivel y Alarmas El control de nivel regula la alimentacin de agua a la caldera. Las alarmas de nivel detectan niveles bajo o alto y paran la caldera.92

Niveles de Operacin para Control de Nivel y AlarmasAlarma de nivel alto Paro bomba o vlvula alim. cerrada Marcha bomba o vlvula alim. abierta 1 Alarma de nivel bajo 2 Alarma de nivel bajo

Nivel agua normal Control modulante

Nivel de vidrioEspacio de vapor Nivel nominal de agua

Se requieren dos por caldera

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Diferencia de nivel de agua en visores de vidrioDiferencia de nivel

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Tipos de Control de NivelControl todo/nada: Acta sobre la bomba de alimentacin en dos niveles de agua preestablecidos. Control modulante: Acta sobre una vlvula elctrica o neumtica en forma proporcional, para mantener un nivel de agua preestablecido.

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Control de Nivel On/OffControlador Sondade conductividad o control mac donal de ampollas

Bomba Agua Alimentacin

Control de Nivel On-OffEs el control Mas usado, consiste en una Boya que pivotea en un fuelle activando unos contactos de Mercurio

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Control de Nivel ModulanteControladorSonda de capacitan-cia o transmisor de presion diferencial

Vlvula KEA con actuador elctrico

Bomba Agua Alimentacin

Recircu l.

Ventajas

Control de Nivel Modulante

Mayor eficiencia en la operacin del quemador

Menor fatiga trmica sobre la pared de la caldera Menor arrastre de agua con el vapor Presin y caudal de vapor estable

Puede usar una estacin central de bombeo

100

Aplicacin de diferentes sistemas de control de nivel

101

Bomba de tipo TurbinaSe usan principalmente para operacion intermitente - on/off El diametro del impellente determina el tamao de la Bomba Usa sellos mecanicos o estopas

Size D6T Aurora

Turbine Pump Curve

Total Dynamic Head - Feet

bhp NPSH in Ft.

1000 800 600 400 200 BHP NPSH 20 10 0 10 20 30 40 50 60 20 10 0 Head - Capacity

Capacity - GPM

Bombas de AguaCentrifugaUsada para Operacion Continua El impelente es de dimension Variable Para Calderos que tienen Valvula de alimentacion de agua modulante

Bombas Verticales Multietapicas

105

Vista en corte de la BombaMultietapasA mayor etapas mas Presin El dimensionamiento debe ser Justo Si se sobre dimensionan Tienden a fallar

106

Impacto del agua de alimentacionEl agua de alimentacion afecta la capacidad de la Caldera y esta se nota mas cuando aumenta la demanda de la misma. Veamos que pasa cuando en un caldero de 100 BHP el agua es menor a 100C ( 212 F). En Teora un Caldero de Vapor de 100 BHP entrega 3,450 Libras de Vapor por hora (desde y Hasta 2120 F.) 100 X 34.5 lb/hr = 3,450 Libras de Vapor 100 X 33,472 btu/hr = 3,347,200 Btu por hora

107

Impacto del Agua de Alimentacion Caldero de 100 hp boiler operando a:

10 psi 2120 F. (100C) Que pasa si el agua de alimentacion cae 100 F. (38C)?

108

Impacto del Agua de Alimentacion

Si el agua Cae 1000 F. (38C)shock Termico en el Caldero Produce Stress Termico en Metal, tubos, placas y aflojamientos de tubos Mas Cantidad de Oxigeno entra en el agua Piting por Oxygeno en Tubos109

Impacto del agua de alimentacinAt 10 psi, la Temperatura de saturation es = 2400 F. (115C) El incremento de 100OF a 240OF saturation temperature, requiere un calor sensible de 140 Btu/lb 140 btu/lb con los que no se genera vapor At 10 psi, el calor latente de vaporizacion = 953 Btu/lb El Calor total requerido es de 1093 Btu/lb 140 btu/lb (sensible) + 953 btu/lb (latente) = 1093 btu/lb (total)

110

Impact of Feedwater 100 hp = 3,347,200 Btu/hr 3,347,200 Btu/hr / 1,093 Btu/lb (Calor total ) = 3,060 lbs of steam/hour 3,450 lbs/ hora / 3,060 lbs /hora = 1.12 factor of evaporation1.12 X 100 HP = 112

111

Impacto del agua de alimentacin

El Caldero Seeccionado para una Carga de

3,347,200 Btu/hr o 3,450 lbs /hr de Vapormenos, en el agua de alimentacin.Operando at 10 psi con 1000 F (38F)

El Caldero Actual require de 112 bhp para producir la misma Cantidad de Vapor112

Impact of FeedwaterVent Minimum water Pressure 10-12 Psi H.P. Return Steam Exhaust Or Flash Steam Cold Make-Up Water

System Layout

Make-Up Valve Check Valve L.P. Condensate

To Boiler

Boiler Feed Water Pump

Overflow Drainer

113

Feed Water Temp. 40 60 70 80 90 32

5 1.19 1.18 1.17 1.16 1.15 1.14 1.13 1.12 1.11 1.10 1.09 1.08 1.07 1.06 1.05 1.04 1.03 1.02

101.19 1.18 1.17 1.16 1.15 1.14

Gauge Pressure - psig20 1.20 1.19 1.18 1.17 1.16 1.15 1.14 1.13 1.12 1.11 1.10 1.09 1.08 1.07 1.06 1.05 1.04 1.03 1.02 1.01 1.00 .998 50 70 90 1.223 1.215 1.205 1.194 1.184 1.174 1.164 100 1.225 1.217 1.206 1.196 1.186 1.176 1.165 1.155 1.145 1.134 1.124 1.114 1.104 1.093 1.083 1.073 1.062 1.052 1.042 1.032 1.025 1.022 110 1.226 1.218 1.208 1.198 1.187 1.177 1.167 1.156 1.146 1.136 1.126 1.115 1.105 1.095 1.084 1.074 1.064 1.053 1.043 1.034 1.026 1.023 130 1.229 1.221 1.211 1.200 1.190 1.180 1.170 1.159 1.149 1.139 1.128 1.118 1.108 1.097 1.087 1.077 1.066 1.056 1.046 1.036 1.029 1.026 150 1.231 1.223 1.213 1.202 1.192 1.182 1.172 170 1.233 1.225 1.215 1.204 1.194 1.184 1.173 190 200 225 1.237 1.229 1.219 1.209 1.198 1.188 1.178 1.167 1.157 1.147 1.137 1.126 1.116 1.106 1.095 1.085 1.075 1.064 1.054 1.043 1.036 1.033 250 1.239 1.231 1.220 1.210 1.200 1.189 1.179 1.169 1.159 1.148 1.138 1.128 1.118 1.107 1.097 1.087 1.076 1.066 1.056 1.045 1.037 1.034 1.214 1.219 1.206 1.211 1.196 1.201 1.185 1.190 1.175 1.180 1.162 1.170 1.154 1.160 1.144 1.235 1.236 1.227 1.227 1.216 1.217 1.206 1.207 1.196 1.196 1.185 1.186 1.175 1.176 1.165 1.155 1.166 1.155

50

100110 120 140 130 150 160 170 180 190 200

1.121.11 1.10 1.09 1.08 1.07 1.06 1.05 1.04 1.03 1.02 1.01 1.00 .995 .992

1.13

1.149 1.153 1.143 1.133 1.123 1.112 1.102 1.092 1.081 1.071 1.061 1.050 1.040 1.031 1.023 1.020

1.161 1.163 1.151 1.141 1.130 1.120 1.110 1.100 1.089 1.079 1.069 1.058 1.048 1.038 1.031 1.028 1.153 1.143 1.132 1.122 1.112 1.102 1.091 1.081 1.071 1.060 1.050 1.040 1.033 1.030

1.134 1.139 1.124 1.129 1.113 1.118 1.103 1.108 1.093 1.098 1.082 1.088 1.072 1.077 1.062 1.067 1.052 1.057 1.041 1.047 1.031 1.036 1.021 1.027 1.014 1.019 1.011 1.016

1.144 1.145 1.134 1.135 1.124 1.125 1.114 1.114 1.103 1.104 1.093 1.094 1.083 1.083 1.072 1.073 1.062 1.063 1.052 1.052 1.041 1.042 1.034 1.035 1.031 1.032

210 1.01 220 .998227 230 .990 .987

114

Feed Water Temp. 40 60 70 90 80 30

029.0 29.3 29.6 29.8 30.1 30.4 30.6 30.9 31.2 31.5 31.8 32.1 32.4 32.7 33.0 33.4 33.8 34.1

2 29.0 29.2 29.5 29.8 30.0 30.3 30.6 30.8 31.2 31.4 31.7 32.0 32.4 32.7 33.0 33.3 33.7 34.0 34.4 34.7 34.9 35.0

1028.8 29.1 29.3 29.6 29.9 30.1

Gauge Pressure - psig15 28.7 29.0 29.2 29.5 29.8 30.0 30.3 30.6 30.8 32.2 31.4 31.7 32.0 32.4 32.6 33.0 33.3 33.6 34.1 34.3 34.5 34.7 20 28.6 28.9 29.1 29.4 29.7 30.0 30.2 30.5 30.8 31.1 31.4 31.6 31.9 32.3 32.6 32.9 33.2 33.5 33.0 34.2 34.4 34.5 40 28.4 28.7 28.9 29.2 29.5 29.8 30.0 30.3 30.6 30.8 31.1 31.4 31.7 32.0 32.3 32.6 32.9 33.2 33.6 33.9 34.1 34.2 50 28.3 28.6 28.8 29.1 29.4 29.6 29.9 30.2 30.4 30.7 31.0 31.3 31.6 31.9 32.2 32.5 32.8 33.1 33.5 33.8 34.0 34.1 60 28.2 28.5 28.8 29.0 29.3 29.6 29.8 30.1 30.3 30.6 30.9 31.2 31.5 31.8 32.1 32.4 32.7 33.0 33.4 33.7 33.9 34.0 80 28.2 28.4 28.7 28.9 29.2 29.5 29.7 30.0 30.2 30.5 30.8 31.1 31.4 31.7 32.0 32.3 32.6 32.9 33.3 33.5 33.8 33.9 100 28.1 28.3 28.6 28.8 29.1 29.3 29.6 29.8 30.0 30.4 30.7 31.0 31.2 31.5 31.8 32.2 32.5 32.8 33.2 33.4 33.7 33.8 120 28.0 28.2 28.5 28.8 29.0 29.2 29.5 29.8 30.0 30.3 30.6 30.9 31.2 31.4 31.7 32.1 32.4 32.7 33.1 33.3 33.6 33.7 140 28.0 28.2 28.5 28.7 29.0 29.2 29.5 29.8 30.0 30.3 30.6 30.8 31.2 31.4 31.7 32.0 32.4 32.6 33.0 33.3 33.5 33.6 150 27.9 28.2 28.4 28.7 28.9 29.2 29.4 29.7 30.0 30.2 30.5 30.8 31.1 31.4 31.7 32.0 32.3 32.6 33.0 33.2 33.5 33.6 160 27.9 28.2 28.4 28.6 28.9 29.2 29.4 29.7 30.0 30.2 30.5 30.8 31.1 31.4 31.6 32.0 32.3 32.6 33.0 33.2 33.4 33.5 180 27.9 28.2 28.4 28.6 28.9 29.1 29.4 29.7 29.9 30.2 30.4 30.8 31.0 31.3 31.6 31.9 32.2 32.6 32.9 33.1 33.4 33.5 200 27.9 28.1 28.3 28.6 28.8 29.1 29.3 29.6 29.9 30.1 30.4 30.7 31.0 31.3 31.6 31.9 32.2 32.5 32.9 33.1 33.3 33.4 220 27.9 28.1 28.3 28.6 28.8 29.1 29.3 29.6 29.8 30.1 30.4 30.7 30.9 31.2 31.5 31.8 32.1 32.4 32.8 33.1 33.3 33.4 240 27.8 28.1 28.3 28.5 28.8 29.0 29.3 29.6 29.8 30.1 30.4 30.6 30.9 31.2 31.5 31.8 32.1 32.4 32.8 33.0 33.3 33.4

50

100110 120 130 150 140

30.630.9 31.2 31.5 31.8 32.1 32.4 32.7 33.0 33.4

30.4

160 170 180 190 200

212 34.5220 227 34.8 35.0 35.2 230

34.234.4 34.7 34.8

33.7

115

Tanque de Alimentacin IncorrectoAgua de Aportacin Condensado

116

Venteo Cabezal mezclador y desaireador Agua de Make-upRevaporizado de las Purgas

Tanque de AlimentacinControl de nivel

Retorno de Condensados

Control de temperatura

Sistema de recirculacin

A Caldera

117

Mal ejemplo de un tanque de alimentacionAgua de alimentacin Retorno de condensado

118

Mejor ejemplo de un tanque de alimentacionAgua de alimentacin Retorno de Condensado

119

SISTEMA DE INJECCION DIRECTA DE VAPOR

INJECCION DIRECTA USUAL

TEMPERATURA HETEROGNEA PERDIDAS DE CALOR AL AMBIENTE

SISTEMA DE INJECCION DIRECTA

TEMPERATURA HOMOGNEA SIN PERDIDAS AL AMBIENTE

GUA CALIENTE

VAPOR GUA FRIA

Cmo Purgar?Sistema Automtico de Control de Purgas de SuperficieSonda conductiva Controlador

Vlvula control purga

Enfriador de muestras124

Purga de Fondos TemporizadaVlvula con actuador neumtico Temporizado r

Objetivos de seguridadAgua en el domo Presin de aire

Presin de combustible

Llama

Presin de medio de atomizacin 126

Equipos de seguridad:Performance Presin de : Vapor, Aire de atomizacin,aire y Petrleo. Distintos Niveles de Agua tipos de Presencia de llama Contactos y circuitos cerrados calderos Elctricos y de movimiento pueden tener TSD distintos Temperaturas de petrleo, gases. objetivos Proceso de arranque - secuencia. Calidad Precisin de la medicin. Regulacin: Estado , Empresas de seguros, Empresa. Normas Tcnicas de regulacin. Confiabilidad y repetitividad de equipos. Valor de control Equipo de corte o modulacin

especficos de control

.

127

Programadores de encendido

128

Terminales para Seales

129

Conexiones

130

Presostatos de CorteSu funcion es enviar una Seal de Corte al Programador para interrumpir Puede Controlar Presion de Aire Presion de Vapor Presion de petroleo

131

Presostatos de CorteLos Presostatos tienen 02 Lneas para Calibrar el diferencial y La presin Maxima Revisar siempre las ampollas Se pueden Instalar Varios segn Criterios

132

TermostatosSe utilizan Para Controlar Temperatura en lines de petroleo ya se de alta o de baja temperatura Los rangos estan en funcion del combustible Utilizado

133

Detector de LlamaSu funcion es Verificar que que la camara de combustioon este limpia y permita el encendido Una Vez que arranco el Caldero si se corta el fuego manda apagar el Caldero La seal que capta es de 5 Volts

134

PUESTA EN SERVICIOPara poner en Servicio calderos nuevos es Necesario Pasivar los tubos con una Limpieza qumica, luego imponer una Dosis Shock de Inicio Para poner en Servicio Calderos luego de paradas, se debe hacer gradualmente con Arranques y paradas de 15 x 15 min Para Paradas de no mas de dos meses los Calderos se pueden Guardar en agua, si estas pasan los dos meses, se deben guardar en seco y aplicando un deshumedecedor en el interior(silica gel) y bloqueando todas las entradas de aire

135

Operacin a Baja Presin

136

Principio fundamentalOperar la caldera a la presin recomendada por el fabricante Distribuir el vapor a esta presin En los sitios donde se requiere una menor presin utilizar estaciones reductoras de presin

137

Estacion reductora de presion

138

Aumento de la Demanda

139

Volumen especifico del vapor1.8 1.6 1.4Vol. esp. (m3/kg)

1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 1 2 3 4 5 Presin (bar) 6 7 8 9 10140

El volumen se incrementa a medida que cae la presionPresion bar g 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Incremento en el vol. especif. % 0 11 23 38 56 81 114 164 251141

Que pasa cuando cae la presin en la caldera?Presion bar g 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Vapor Flash kg 0 46 72 101 132 168 210 262 300142

Valvula corona

Arrastre de aguaSeparador Vapor a la planta

Dreanaje

El agua en un sistema de vapor significa: Golpe de ariete Reduccin en el rendimiento 143 Contaminacin

MANTENIMIENTO DE CALDEROS

144

Elaborar la Biografia del Caldero. Mantener escritos los procedimientos operacin. El economizar es un deber. Mantener el equipo electrico limpio. Mantener un adecuado aire de suministro. Mantener los registros de precios de combustibles. Establecer un horario regular Usar una hoja de registro. SEGURIDAD - SEGURIDAD - SEGURIDAD145

Mantenimiento General

de

los

Mantenimiento DiarioRevisar el nivel de aguaSin agua en el visor?

Reserva de suministro de agua a la caldera NO PERMITA DEJAR SIN AGUA EL CALDERO Apagar caldero Enfrie la caldera, destapelo e inspeccione los daos

146

Mantenimiento DiarioPurga del CalderoPurga de FondoPrimero remover lodos Secuencia apropiada Abertura rapida abra primero, cierre al ultimo Abertura lenta abra y cierre con flujo Control TDS

Rapido Abertura de Valvulas

Purga de Superficie

Lenta abertura de Valvulas

147

Mantenimiento DiarioPurgar columnas de agua Purgar los tubos de nivel de agua

148

Mantenimiento DiarioRevisar la presin del caldero.

Ver si esta mas alto o bajo de lo normal.

149

Mantenimiento DiarioCompruebe la Temperatura del conducto de gases (Chimenea).

Temperatura no debe ser mayor a 65OC, por arriba de la temperatura del vapor o agua. Costo de combustion de la referencia.150

Mantenimiento DiarioRegistrar la presin y temperatura del aceite combustiblePresion Base-rail Presion de suministro Presion de retorno Temperatura de aceite pesado

151

Mantenimiento DiarioRegistrar presin de atomizacin del aceite combustibleVaria con el nivel de llama del quemador Aprox. 7 psi sin flujo de combustible a 25 psi a fuego alto Baja presionProblema con el compresor de aire

152

Mantenimiento DiarioRegistro de presion del gasAdmision al regulador Salida del regulador Presion del colector (tubo)

153

Mantenimiento DiarioRegistrar el uso del agua de reposicion. Revisar la operacion general del quemador y el patron de comportamiento de la flama. Revisar operacion de equipo auxiliar. Tratamiento de agua.

154

Mantenimiento SemanalRevisar operacion de los controles de nivel. Revisar los visoresTubular y Prismaticos Revisar conectores del visor

155

Partes y funcionamiento

156

Problema tipico del Mc Donall

157

Mantenimiento SemanalCompruebe las articulaciones combustible / aire

Movimiento suave Conexiones fuertes Revisar pernos Esparcir con lubricante ligero

158

Mantenimiento SemanalRevisar operacion y limites de los controlesEstan en su nivel? Tienen libre movimiento los interruptores de mercurio? Habilitar y desactivar los parmetros.

159

Mantenimiento SemanalRevisar los niveles de combustibleTanque de combustible del compresor Lubricar motor

Aire al sistema de quemado Separador de aceite con fibra de acero Visor del nivel de aceite Aceite al compres or160

Menos de la mitad del visor de vidrio

SAE-20 detergent oil

Aire y Aceite desde la descarga del compresor

Mantenimiento SemanalRevisar el ensamble del electrodo de flamaRegistrar pulsos de seales Limpiar lentes Limpiar tubo visor

161

Mantenimiento SemanalRevise los paquetes de reparacion

Ajuste el vastago de medicion del paquete de reparacionDemasiado ajuste puede ocasionar problemas.

162

Mantenimiento SemanalRevisar los indicadores luces y alarmas. Revisar la operacion de todos los motores (Amperaje y voltaje). Revisar la seguridad y controles. Revisar fugas, polvo, vibracin y condiciones inusuales, etc.163

Mantenimiento MensualRevisar purgas del caldero Inspeccionar operacion del quemador Llevar a cabo analisis de gases de combustion Inspeccionar posibles fugas de gases164

Mantenimiento MensualRevisar LevasAsegurar la presion de los tornillos Desgaste resortes de leva Rociar con lubricante ligero

165

Mantenimiento MensualRevisar Camara del Quemador (Burner Drawer)

Posicion y condicion del difusor Condicion del tubo piloto Condicion y posicion de electrodo Movimiento del Damper166

Mantenimiento MensualRevisar si hay puntos calientesPuerto Posterior del Visor

Area Frontal Area del Puerto del visor Area del Deflector

Linea de refrigeraci on del puerto del visor

Union conexion

167

Mantenimiento MensualRevisar aire de suministro para combustion Revisar elementos de filtros Revisar sistema de combustible Revisar fajas de transmision Revisar requerimientos de lubricacion168

Mantenimiento Semi AnualLimpiar los low water cutoff (s)Limpiar tuberias de conexion No debe existir incrustaciones

Revisar el tratamiento de agua

169

Mantenimiento Semi AnualRevisar los precalentadores de Combustible Limpiar la canastilla y filtro de bomba de combustible

170

Mantenimiento Semi AnualReparar el RefractarioGarganta y Placa Puerta posterior Lavar capa ligeramente

Sin perdidas de ladrillos Sellar entre la carcaza y la garganta Sin secciones sueltas Deflector a junta inferior baja

171

Mantenimiento Semi AnualLimpiar el limpiador de aire y el tanque de aire / aceiteMezcla aire y aceite de bomba

Aire al quemador

Esponjas de virutas de acero Esponjas de virutas de acero Segmentos en Aceite de base Lubricacion Aceite de Lubricacion a enfriador y bomba

172

Mantenimiento Semi AnualInspeccionar los interruptores de mercurioSuperficies no brillosas indican contaminacion

El mercurio debe ser brilloso

Revisar los cables hacia los interruptores173

Mantenimiento Semi AnualInspeccionar interruptores

Revisar cables hacia los interruptores

No deben afectar a los interruptores

174

Mantenimiento Semi AnualRevisar alineamiento de acople de bomba Reajustar combustion

175

Mantenimiento AnualLimpiar superficies de Lado de Fuego

Cepillar y aspirar tubos Limpiar placa de tubos y refractario La cantidad de hollin es un indicativo del desempeo del quemador176

Mantenimiento AnualReparacion de Refractario

Las grietas 1/8 y menores se cerrarn cuando sean calentadas Mirar por secciones sueltas

177

Mantenimiento AnualRevisar valvulas hidraulicas

Realizar pruebas para inspeccion de los asientos de las valvulas Abrir actuadores y cerrarlos apropiadamente

178

Mantenimiento AnualRevisar tubos de visorFuegas Grietas de vidrio Alineamiento de valvulas Conexiones

Reemplazar si fuera necesario

179

Mantenimiento AnualLimpiar tragante Limpiar superficies lado de agua Revisar los tanques de almacenamiento de petroleo Revisar bombas de petroleo

180

Mantenimiento AnualRemover y reacondicionar valvulas de seguridad

Examine la tubera para saber si hay suspensiones flojas en el peso en las vlvulas181

Mantenimiento AnualReacondicionar bombas de alimentacion del caldero

Desgaste de anillos Sellos Empaques Rodamientos Reacondicionar eje y/o impulsores182

Mantenimiento AnualRevisar recipientes de condensados

Limpiarlos Revisar cualquier fisura por fallas Limpiar coladores de bomba

183

Mantenimiento AnualRevisar sistema quimico de alimentacion

Limpiar tanque Reacondicionar bomba Inspeccionar y limpiar tuberias en puntos de injeccion184

Mantenimiento AnualAjustar Terminales electricosApagarlo!! Todos los paneles, todos los controles y componentes

185

Programa de mantenimiento AnualEvitar esto en los tableros, cables ordenados Revisar el estado del tablero de control.

186

Mantenimiento AnualRevisar Deareador y Sistema de alimentacion del caldero

Cabeza Rociador de Agua Ensamble de cono colector y valvulas de atomizacion de rociadores Revisar si existen incrustaciones Limpiar los coladores de las bombas

187

Mantenimiento AnualRevisar conexiones

Lubricar Ajustar Reemplazar partes desgastadas

188

Reparaciones Comunes en Calderos

Reparacin de Controles Reparacin del Quemador Lavado qumico de las incrustaciones Reparacin de vlvulas Reexpansin de tubos Cambio de tubos Reparacin del material refractario189

Registro de datos de calderaNivel de Agua Presion de vapor / Temperatura de agua Presion de bomba de alimentacion Temperatura de agua de alimentacion Temperatura de condensado190

Registro de datos de calderaTemperatura de gases de combustion Presion de Gas Presion de Combustible Temperatura de Combustible Nivel de agua del deareador191

192

193

194

NORMA DE FABRICACION DE RECIPIENTES A PRESION

195

CODIGO ASMEEl Codigo ASME significa : Sociedad Americana de Ingenieros Mecanicos. Sociedad subsidiada para realizar pruebas o ensayos con todo lo relacionado a la ingenieria mecanica. Este Codigo esta dividido en 09 secciones: Seccion I :Calderas de Potencia. Seccion II : Especificacion de Materiales. Seccion III : Calderas Nucleares. Seccion IV : Calderas de Calentamiento. Seccion V al VIII : Recipientes de Presion. Seccion IX : Calificacion de Soldaduras.196

NORMA NR 13

CALDERAS Y VASOS DE PRESIN197

NR 13 :Calderas y Vasos de Presinf Toda caldera debe tener en un lugar de buen, de fcil identificaci acceso y visible , la placa de identificacin por lo menos con informaci la informacin siguiente: Fabricante Nmero de orden dado pora el fabricante del Caldero. Fabricaci Ao de Fabricacin. Presi m Presin mxima del trabajo permitido. Presi hidrost Presin de la prueba hidrosttica. producci Capacidad de la produccin del Vapor . Calefacci rea de la superficie de la Calefaccin a Edici Cdigo del proyecto y del ao de la Edicin198

NR 13 :Calderas y Vasos de PresinPara el proposito de la NR, las calderas se categor clasifican en 3 categoras : Categoria A Son las que la presin de operacin presi operaci es igual o superior 1960 KP (19.98 Kgf / cm2) Categoria C:Son las que la presion de Operacin Operaci Son es igual o Inferior a 588 Kpa (5.99Kgf / cm2) Categora B: Son todas las calderas que no caben categor en las categoras anteriores.

199

NR 13 :Calderas y Vasos de Presin

Cuando la caldera es instalada en el ambiente abierto El

rea de Calderas debe satisfacer los siguentes requisitos : A) Estar alejada por lo menos 3,00m de : Otras Instalaciones del Establecimiento dep combusti dep De los depsitos de combustin exepto los depsitos para 2 mil litros de capacidad . l Del lmite de la propiedad de Terceros Del lmite de la via publica. l

200

NR 13 :Calderas y Vasos de Presin

como minimo m02 salidas en direcciones distintas Disponer de un acceso fcil y seguro, necesario para la operacin y Mantenimiento del Caldero)C)

B)tener

201

NR 13 Calderas y Vasos de Presincaptaci D) Tener sistemas de captacin y eliminacion de los gases y del combusti material del particulado, procedente de la combustin, iluminaci E) Dispomner de iluminacin de acuerdo a las Normas oficiales iluminaci F) Tener sistema de la iluminacin de emergencia en caso de que funcione en la noche.

202

NR 13 : Calderas y Vasos de PresinSEGURIDAD EN LA OPERACIN DE CALDERAStra portugu actualizada trada ,en lengua portugus,lugar de fcil acceso a los operadores, afirmo por lo menos Procedimiento de las arranques y paradas. par Procedimientos operacionales y parmetros de rutina. Procedimientos para las situaciones de emergencia. Procedimientos generales de la seguridad , salud y preservaci preservacin del ambiente.

operaci Toda Caldera debe poseer el manual de la operacinA) B) C) D)

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NR 13 : Calderas y Vasos de Presin La inspeccin de la seguridad peridica, constituido de los examenes internas y externas , debe ser ejecutada en los siguientes periodos indicados mximo : A) 12 meses para las categoras , B y C. B) 12 meses para las calderas de la recuperacin de lcalis de cualquier categora. C) 24 meses para las calderas de las categora A, eso a los 12 meses las presiones se pruebadesde entonces de la abertura de las vlvulas de seguridad.

D) 40 meses para las calderas especiales segn lo definido en el artculo 13.5.5.204

ECONOMIZADORES

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Pruebas HidrostaticasSe realizan a 1.5 Veces la Presin de Operacin segn la Norma AMSE Seccin I Es recomendable realizarla con una Bomba de Presion manual Para no someter al Equipo a Incrementos Bruscos de presion PROCEDIMIENTO DE BUENA PRACTICA Hermetizar todas las conexiones sometidas a presin Eliminar el aire por la parte superior Llenar el agua con bomba electrica hasta llegar a cero psi Luego elevar la presiuon de forma manual Dejar 02 Horas con un manometro calibrado y/o certificado con Patron, la presion no debera caer en este tiempo

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Componentes de operacin:Performance: Presin de vapor Flujos de vapor agua de Agua alimentacin Flujo de petrleo Relacin aire/ combustible. Niveles de agua Estabilidad de la alimentacin Calidad: Combustible vapor seco Condiciones de estabilidad. en la cantidad requerida a la presin correcta a la temperatura correcta Precisin en la definicin de los parmetros de operacin

Caldero 1

Caldero 2

Vapor a proceso

Caldero n

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Operacin de planta de generacinOperacin de calderos : optimizacin de abastecimiento de combustible optimizacin de abastecimiento y tratamiento de agua Informacin de planta de generacin Eficiencia total de generacin Consumo total de aditivos qumicos vs. produccin de vapor. Costo total de generacin.

Caldero 1 Agua de reposicin Retorno de condensado Tratamiento de agua Caldero 2 Vapor a proceso

Combustible

Manejo de combustible Caldero n

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Recuperacin del CondensadoVAPOR

CALDERA

PLANTA

CONDENSADO

Una caldera que produzca 1500 kg de vapor y recupere todo el condensado producido en 24 horas a 90 C aumenta su eficiencia economizando 1489 Toneladas de vapor por ao209

Aprovechamiento del Revaporizado

Con el mismo ejemplo anterior si se recupera como vapor flash el 9% de los 1500 kg/h de condensado se tienen 135 kg/h de vapor extra disponibles para cualquier aplicacin que use vapor de baja presion.

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Recuperacion de vapor flashSalida de vapor flash

Entrada

Salida de condensado

Recuperacion vapor flash de vapor flash Salida de

Entrada

Salida de condensado

Requerimientos para uso del vapor flash Condensado

suficiente Aplicaciones de baja presion Sitios de utilizacion proximos a la fuente de alta presion

Recuperacin de Calor en la Purga de SuperficieVapor recuperado: 13 % de 909 = 118 kg/h vapor = 0,118 T/h (0,118 T/h x 16 h/da x 300 das/ao x $ 7.40/T = $ 4 186 /aoCabezal mezcla Condensad o

Vapor

Vlvula purga

Tanque alimentaci n

Boiler 909 kg/h 7 bar r

Tanque revaporizado

Intercambiado r

TrampaDrenaje

Bomba alimentacin

Agua fra

Control de presion en el vapor flashValv. de Control Vapor Valv. reg. de presion

Flujo de airesh por fla Va

Condensado

Trampas Tanque flash

Recuperacion de energia con el vapor PRV flashVapor AP Calent. BP

Aire

HP

BP

Tanque flash

Condensado

Recuperacion de vapor flash en un proceso Vapor de AP de calentamientoVRP

Tanque Flash Vapor de BP

VaporFlash Condensado

Valvula de contrapresion

Preguntas ?

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