Clasificacin Tipos Cuerpo, cmaras de combustin y retorno Cmara de agua y de vapor Superficie de calefaccin y de vaporizacin Domos Tubos Sobrecalentadores Economizadores Precalentadores

CAPITULO 1 CALDERAS

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Podemos clasificar las calderas bsicamente segn los siguientes criterios:

P 20 kg/cm

20 P 64 kg/cm

P 64 kg/cm

Se utilizan en grandes centralestermoelctricas.Aplicacin muy limitada.

* Esta clasificacin es genrica y convencional, por lo que puede aceptar variantes.

Automticas

* Presin y temperatura

Circulacin interna de agua natural por diferencia de densidades y temperaturas.

Gas solamente, combustin automtica. Otros combustibles como opcin.

Circulacin provocada por bomba. Generalmente se usa en diseos especiales de calderas acuotubulares.

Asistida / Forzada

Radiantes

Radiantes y convectivas

Media presin

Alta presin

Combustibles slidos y lquidos.

El agua circula por el interior de los tubos.

Los gases circulan por el interior de los tubos.

Operacin

Combustibles slidos, lea y lquidos.

Humotubulares

Manuales

Semiautomticas

Con predominio de transferencia trmica por conveccin.

Con predominio de transferencia trmica por radiacin.

Calderas mixtas combinadas con ambas transferencias trmicas.

Convectivas

Superiores o hipercrticas

Circulacin

Transmisin de calor

Baja presin

CLASIFICACION

Disposicin de fluidos

Acuotubulares

Natural

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De uso ms difundido en pequeas y medianas industrias. Su diseo se basa en un cuerpo o tambor de agua que es atravesado por tubos de fuego. Las variantes constructivas son extensas:verticales, horizontales, horno exterior o interior, cantidad de pasos de gases, etc. Existen adems, calderas de 2 pasos con tiraje forzado o inducido, para determinados combustibles.Las calderas de 2 o 3 pasos, permiten adems, la incorporacin de antehogares para la combustin decombustibles slidos y/o especiales.

Nos referiremos a las ms comunes y actualmente en uso en plaza.

Cmara inferior y Tintoreras1 paso tubular. tambos,etc.Actualmente con Lea ypoca aplicacin. lquidos.

Tipo marino, hogar1 retorno tubular. Fondo seco.

2 pasos humos Rendim. trmico Apta parainferior al 75%. quemar lea,Chimenea delantera. rezagos, etc.

Tiraje forzado con hogar y 2 retornos Fondo de gases por tubos semihmedoHasta 25 tn/h y hmedo.

3 pasos humos 1 2 hogares Todo tipo deRendim. trmico combustible.superiores al 84/87 % Antehogares Chimenea trasera. para slidos.

Tiro forzado con hogar y 3 retornos Fondode gases por tubos. hmedo.

4 pasos humos Rend. trmico Todo tipo desuperiores al 84/87% combustible,Chimenea delantera. salvo slidos.

Diseo moderno.El primer y segundo Fondo paso de la combus- hmedo.tin retorna dentro de Solamenteun hogar "ciego" y el para quemartercero paso tubular. combustiblesRendim.trmico lquidos y del 80 al 88 % gaseosos.Chimenea trasera.

retorno de llama

Horizontales

Horizontales

Hogar con

TIPOS

Calderas Humotubulares

Horizontales

Verticales1 paso humos

Horizontales

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Basadas en un domo de vapor como elemento superior, del que salen y al que llegan tubos y colectores que conforman el conjunto o cuerpo que contiene el volumen del agua a calentar.El diseo de esa estructura o "jaula" tubular (por darle un nombre) es muy variado y permite, con parrillas y tabiques, conformar el hogar donde se quema el combustible y los pasajes de gases convectivos que direccionan el recorrido de la circulacin interna de los gases de combustin antes de salir por la chimenea.En la actualidad, las paredes de los tubos son del tipo tangente o membrana, lo que permite evitar el uso de refractarios en tabiques y colectores.Su uso es ms restringido que las humotubulares y salvo expresas condiciones de instalacin, susegmento de aplicacin est en los requerimientos de ms de 15 a 20 tn de produccin y presiones superiores a los 20/25 kg./cm . Son generalmente ms costosas que los calderas humotubulares, pero tiene la ventaja de ser ms seguras ante una rotura o pinchadura de un tubo, dado su escaso volumen de agua y practicamen- te, no tiene lmite en cuanto a produccin y presin de trabajo.

Las clasificamos en:

Se entregan totalmente montadas o paquetizadas.

No Compactas Prefabricadas por sectores en taller y luego se ensamblan en obra.

Para cualquier tipo de combustible: lquido, slido, o gaseoso.

Convectivas Para aprovechamiento de gases de escape de motores y procesos.

Curvos

Tranversales

Compactas o Paquetes

Radiantes / Convectivas

3 domos o ms1 domo 2 domos

Longitudinales

Calderas Acuotubulares

Tubos

Domos

Rectos

Diseos para combustibles slidos de diverso tipo

Corte y vista Interna

COMPACTA

ACUOTUBULARES

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En las calderas humotubulares se denomina as al tambor compuesto por la envuelta externa y las placas que contiene adems del hogar y los tubos, el volumen de agua y el de vapor.

La cmara de combustin es el lugar donde se desarrolla la llama del combustible que se utiliza, constituyendo la zona radiante de la caldera.

Las cmaras de retorno son las zonas donde los gases de combustin sedesvan cambiando de un pasaje a otro (zona convectiva).Estn normalmente ubicadas en los extremos trasero y delantero de las calderas humotubulares.

Se denomina cmara al contenedor del volumen de agua y vapor donde se produce la separacin de ambos estados del agua.En las calderas humotubulares, la cmara es el cuerpo tambor.En las acuotubulares, la cmara es el domo superior.

Es la suma total de las superficies de intercambio,ya sea radiante comoconvectiva y se refiere a todas las partes metlicas que estn sometidas alcalor de combustin de una de sus caras y la otra con el agua.Ejemplo: Superficie de hogar + Superficie de tubos + Superficie de placas.

Es la superficie del espejo del nivel normal del agua en contacto con la cmara superior de vapor.

Constituyen en la mayora de las calderas humotubulares los distintos pasos sucesivos de los gases calientes luego de la combustin del hogar.En las calderas acuotubulares conforman las paredes del hogar y zonas convectivas. Podemos apreciar la evolucin de diseos constructivos:

Al igual que en las humotubulares, son los recipientes (generalmente Domos ubicados en la parte superior) donde se almacena parte del volumen de

agua que contiene la caldera y el volumen o cmara de vapor acumulado.

En las calderas acuotubulares las paredes de tubos se conectan a caos colectores de mayor dimetro que alimentan o evacuan la circulacin de

Colectores agua o vapor. Pueden prestar la funcin tambin de unir dos paredes detubos o bien evacuar al domo el vapor que se va desprendiendo del agua en ebullicin.

Superficie de vaporizacin

Superficie de calefaccin

Tubos

Salvo expresos prrafos, nos basaremos para ejemplos en las calderas humotubulares, por ser su usoms comn y difundido.

Cmara de retorno

Cmara de agua y vapor

GENERALIDADES

Cuerpo

Cmara de combustin

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Las calderas, en su salida de gases de combustin, dejan escapar una cantidad muy importante de calor energa.Existen para el aprovechamiento de esta energa equipos que se intercalan en las chimeneas que permiten aprovecharla antes de su evacuacin a la atmsfera.Tanto los economizadores como los precalentadores permiten un ahorro importanteen combustible y una mejora en el rendimiento del generador.

Intercambiador de calor que permite precalentar el agua de alimentacin, utilizando parte del calor que escapa por la chimenea.

Al igual que los economizadores, es un intercambiador que permite precalentar el aire que luego se utiliza en la combustin.

Ejemplos de instalacin de equipos recuperadores de calor:

Intercambiador de calor que colocado en un sector de la caldera(ya sea acuotubular o humotubular). sobrecalienta el vapor saturado a temperaturas superiores a las normales.Pueden ser convectivos, de radiacin o combinados.

Sobrecalentadores

Economizadores

Precalentadores

Equipos para la recuperacin de calor de gases de escape

Otros equipos intercambiadores de calor aplicables

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