2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS Bienvenido al Modulo 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS Bienvenido al Modulo 1 Curso “Operación de Calderas de Vapor” 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS 1 CALDERA, definición: Todo aparato o equipo a presión en donde el calor procedente de cualquier fuente de energía se transforma en utilizable, en forma de calorías, a través de un medio de transporte en fase liquida o vapor. combustión de materiales, combustibles, Fuentes de energía reacciones químicas o energía eléctrica. Calderas de Vapor • Vapor de agua Calderas de Agua Caliente Calderas de Fluido Térmico • Temp. < 110 ºC • Temp. > 110 ºC • Liquido distinto • Temp. > 110 ºC

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS 1 CALDERA DE VAPOR, definición: Equipo destinado a producir vapor de agua a una presión superior a la atmosférica, mediante la aplicación de calor producido por la combustión de materiales, combustibles, reacciones químicas o energía eléctrica. Los sobrecalentadores, economizadores, u otras partes a presión, conectadas directamente a la caldera, sin la intervención de válvulas, serán considerados como parte de la caldera. CALDERA PIROTUBULAR CALDERA AGUATUBULAR

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS TIPOS DE CALDERAS DE VAPOR: Según el fluido que circula por el interior de los tubos, las calderas se pueden clasificar en dos (2) tipos: Caldera Pirotubular – Tubos de humo En este tipo de calderas los gases de combustión circulan por el interior de los tubos y manejan presiones de operación de 0 - 300 psi (0 – 20 Kgf/cm 2). Calderas Aguatubular – Tubos de agua El agua circula por el interior de los tubos y manejan presiones de operación de 0 – 2200 psi (0 – 160 Kgf/cm 2). 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS TIPOS DE CALDERAS DE VAPOR: Según la disposición de los tubos, las calderas se pueden clasificar en: Caldera Pirotubular – Tubos de humo • Vertical • Horizontal 1 paso • Horizontal 2 pasos • Horizontal 3 pasos Calderas Aguatubular – Tubos de agua Puede presentar combinación de disposición de tubos horizontales, verticales, inclinados y/o curvos. 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS OTRAS CLASIFICACIONES DE CALDERAS DE VAPOR: Según la Operación: a) Automáticas b) Semiautomáticas (arranque manual) c) Manuales Según el Hogar: a) Exterior b) Interior Según el Hogar: a) Presurizado b) Equilibrado 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS OTRAS CLASIFICACIONES LAS DE CALDERAS DE VAPOR: Según el mecanismo de transmisión de calor: • Conducción: se produce cuando dos objetos a diferentes temperaturas entran en contacto. • Convección: tiene lugar en líquidos y gases. Ésta se produce cuando las partes más calientes de un fluido ascienden hacia las zonas más frías. • Radiación: se lleva a cabo por las ondas electromagnéticas de calor (energía radiante) 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS OTRAS CLASIFICACIONES LAS DE CALDERAS DE VAPOR: Según la Transmisión de Calor: a) Convección b) Radiación c) Radiación + Convección 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS 1 OTRAS CLASIFICACIONES DE CALDERAS DE VAPOR: Por tipo de combustible utilizado: § Combustibles sólidos (madera, carbón, etc. ) § Combustibles líquidos (gasoil, diesel, etc. ) § Combustibles gaseosos (mayormente utilizados actualmente) § De recuperación de calor de gases § Mixtas Por tipo de emplazamiento: § Moviles § Fijas

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS PARTES DE UNA CALDERAS DE VAPOR: • Ventiladores/Sopladores (suministro de aire) • Quemador (equipo para quemar combustible) • Hogar (cámara donde tiene lugar la combustión) • Superficie de transferencia de calor • Separadores de vapor (domos) • Sistema de agua de alimentación • Sistema de purgas • Material refractario • Precalentadores (de agua y de aire) • Accesorios / Instrumentación 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS 1 Cámaras o secciones en Caldera Pirotubular – Tubos de Humo Cámara de Combustión Cámara de Agua Cámara de Vapor • Lo conforma un sistema modulado de presión aire/combustible para la combustión. • Espacio que ocupa el agua en el interior de la caldera, 15 cms por encima de los tubos de humo superiores. • Espacio ocupado por el vapor en el interior de la caldera, el cual debe ser separado del agua en suspensión.

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS Caldera Pirotubular – Vertical – Tubos de humo 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS Caldera Pirotubular – Horizontal – Tubos de Humo 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS 1 Caldera Pirotubular – Horizontal – Tubos de Humo Cuerpo de la caldera Ventilador/Quemador Tubo hogar Cámara trasera Haz tubos de 2° paso Caja delantera Haz tubos de 3° paso Cámara trasera Chimenea

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS 1 Caldera Pirotubular – Horizontal – Tubos de Humo En ambas tapas de la caldera (delantera y trasera) hay deflectores para direccionar el flujo de los gases calientes para el aprovechamiento del calor

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS Caldera Aguatubular – Tubos de agua 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS Caldera Pirotubular – Mod. Locomotora – Tubos de Humo Sistema de transporte de residuos de madera para alimentar el hogar. Caldera con hogar equilibrado y opera por convección natural. 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS Caldera Aguatubular – Tubos de agua Vista parte delantera de caldera aguatubular con 2 domos Vista parte trasera de caldera aguatubular con 2 domos 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS Caldera Aguatubular – Tubos de agua Vista parte lateral de caldera aguatubular, desde parte delantera Vista parte lateral de caldera aguatubular, desde parte trasera 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS 1 VENTAJAS DE TIPOS DE CALDERAS Calderas Pirotubulares Calderas Aguatubulares • Menor costo inicial debido a la simplicidad de su diseño. • Pueden ser puestas en marcha rápidamente y trabajan a 300 o mas psi. • Mayor flexibilidad de operación. • Se emplean para altas de demandas de vapor y presion. • Menores exigencias de pureza en el agua de alimentación. • Son pequeñas y eficientes.

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS 1 DESVENTAJAS DE TIPOS DE CALDERAS Calderas Pirotubulares • Mayor tiempo para subir presión y entrar en funcionamiento. • No son para altas presiones. Calderas Aguatubulares • Mayor tamaño y peso, mayor costo. • Debe ser alimentada con agua de gran pureza (destilada o desmineralizada).

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS POTENCIA DE UNA CALDERAS DE VAPOR: § Se expresa en HP (caballos), kg/h. , (o libras/h), kilocalorías/h (BTU/h) § Un HP de caldera se define como la evaporación en términos de vapor saturado seco de 34, 5 libras/h. , de agua (15, 65 kg/h) a temperatura de 100 °C (212 °F). § Su capacidad también puede tasarse en términos relacionados con la superficie de transferencia térmica (calor) § Un HP de caldera es equivalente a una superficie de calefacción de caldera de 10 pies 2 (0, 92 m 2). 1

2 GENERALIDADES SOBRE CALDERAS Recomendaciones de fin del capitulo: Excelente!. . has finalizado el Capitulo destinado a generalidades sobre calderas de vapor. Te recomiendo revises el Glosario para que te familiarices con los términos que se están utilizando en el presente curso. Te invito a que responda la Evaluación del presente capitulo para que avances al siguiente. Si tienes dudas, favor contáctame al Whats. App +584143995797 para fijar una videoconferencia o llamada para aclarar aquellos puntos en los que requieras refuerzos. 1