calderas

Colegio Salesiano Padre José Fernández Pérez – Puerto Montt Mecánica Industrial CLASIFICACION DE LAS CALDERAS GENERADORAS DE VAPOR OBJETIVO: Las Calderas o Generadores de Vapor son dispositivos cuyo objetivo es: a) Generar agua caliente para calefacción y uso general o b) Generar Vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o cale facción FUNCIONAMIENTO Funcionan mediante la transferencia de calor, producido generalmente al quemarse un combustible, al agua contenida o circulando dentro de un recipiente metálico. En toda caldera se distinguen dos zonas importantes: a) Zona de liberación de calor u hogar o cámara de combustión : Es el lugar donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con respecto al recipiente metálico. •

Interior: El hogar se encuentra dentro del recipiente metálico o rodeado de paredes refrigeradas por agua.

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Exterior: Hogar construido fuera del recipiente metálico. Está parcialmente rodeado o sin paredes refrigeradas por agua.

La transferencia de calor en esta zona se realiza principalmente por Radiación (llama agua). b) Zona de tubos : Es la zona donde los productos de la combustión (gases o humos) transfieren calor al agua principalmente por Convección (gases - agua). Está constituida por tubos, dentro de los cuales pueden circular los humos o el agua. CLASIFICACION Existen varias formas de clasificación de calderas, entre las que se pueden señalar: a) Según su utilización: • de vapor • de agua caliente • Móvil o portátil • fija o estacionaria b) Según la presión de trabajo: • baja presión : 0 a 2.5 Kg/cm 2 • media presión : 2,5 a 10 Kg/cm 2 • alta presión : 10 a 225 Kg/cm 2 • supercríticas : más de 225 kg/cm 2 c) Según la circulación de agua dentro de la caldera: circulación natural : el agua se mueve por efecto térmico circulación forzada : el agua se hace circular mediante bomba.

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Colegio Salesiano Padre José Fernández Pérez – Puerto Montt Mecánica Industrial Sin embargo, la clasificación más aceptada se basa en la circulación del agua y de los gases calientes en la zona de tubos de las calderas. Según esto se tienen dos tipos generales de calderas

1. Pirotubulares o de Tubos de Humos: En estas calderas los humos pasan por dentro de los tubos cediendo su calor al agua que los rodea. 2. Acuotubulares o de Tubos de Agua: El agua circula por dentro de los tubos, captando calor de los ya calientes que pasan por el exterior Es posible encontrar también, para bajas capacidades, calderas con tubos de humo y tubos de agua, denominadas Calderas Mixtas. CALDERAS PIROTUBULARES

Básicamente son recipientes metálicos, comúnmente de acero, de formas cilíndricas o semicilíndricas, atravesados por grupos de tubos por donde circulan los gases de combustión. Por problemas de resistencia de materiales, su tamaño es limitado. Sus dimensiones alcanzan a 4,5 m. de diámetro y 10 m. de largo. Se construyen para capacidades máximas de 15.000 kg/h de vapor y sus presiones de trabajo no superan as 18 kg/cm 2 Pueden producir agua caliente o vapor saturado. En el primer caso se les instala un estanque de expansión que permite absorber las dilataciones del agua. En el caso e calderas de vapor poseen un nivel de agua a 10 o 20 cm. sobre los tubos superiores. A algunas calderas mixtas se les instala un banco de tubos recalenta dores de vapor, ubicado en el hogar o cerca de él. Entre sus características se puede mencionar; o sencillez de construcción o facilidad de inspección, reparación y limpieza o gran peso. o lenta puesta en marcha

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gran peligro en caso de explosión o ruptura debido al gran volumen de agua almacenada

CALDERAS ACUOTUBULARES

Se componen de uno o mas cilindros que almacenan el agua y vapor (colectores) unidos por tubos de pequeño diámetro por donde circula el agua. Estas calderas son apropiadas cuando los re querimie ntos de vapor, e n cantidad y calidad son altos. Se construye n para capacidade s mayore s a 5000 kg/h de vapor (5 ton/h), con valores máximos, e n la actualidad de 2000ton/h. Permiten obte ne r vapor a tempe raturas de l orden de 500ºC y pre sione s de 200 Kg/cm 2 o más Debido a que utilizan tubos de menor diáme tro, ace ptan mayore s pre sione s de trabajo, absorben mejor las dilatacione s y son más seguras. Su peso en re lación a la capacidad es re ducido. Requieren poco tie mpo de puesta en marcha y son más eficie ntes. No se construye n para bajas capacidade s debido a que su construcción más comple ja las hace n más caras que las calderas pirotubulare s Clasificación • • • •

Tubos Re ctos Tubos Curvados de dos o más cole ctore s Circulación natural. Circulación Forzada.

CAPACIDAD La capacidad de una calde ra e stá de te rminada por la cantidad de calor absorbida por el agua de sde los productos de la combustión.

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