II Capitulo I (Operación y Mantenimiento Calderas).pptx

8/18/2019 II Capitulo I (Operación y Mantenimiento Calderas).pptx

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Capitulo VIOperación y

Mantenimiento de

CalderasContenido del Capitulo VI:

A. Tipos de Calderas, Componentes y Accesorios

B. Accesorios para el Circuito de Agua- Tratamiento de Agua de Alimentación

C. Accesorios para el Circuito de Vapor

D. Accesorios para el Circuito de CombustiónE. rocedimientos !enerales para Arran"ue

- rueba de Calderas- #istemas de #eguridad

$. %impie&a y Mantenimiento de Calderas!. 'uemadores de !as. Operación y

Mantenimiento


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A. Tipos de Calderas, Componentes y AccesoriosDefnición:

Una caldera es un intercambiador de calor en el que la energía seaporta generalmente por un proceso de combustión, o también por elcalor contenido en un gas que circula a través de ella. En ambos casos,el calor aportado se transmite a un uido, que se vapori!a o no, " setransporta a un consumidor, en el que se cede esa energía..


Mantenimiento de

Calderas


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A. Tipos de Calderas, Componentes y Accesorios

Partes de una Caldera: Hogar Quemador

Humos Intercambiador de calor Fluido caloportador Chimenea


Mantenimiento de

Calderas


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A. Tipos de Calderas, Componentes y AccesoriosCiclo del Vapor: Generación Distribución Consumo (usuario del vapor)

Retorno del Condensado


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Calderas


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Mantenimiento de

Calderas

Tipos de Calderas:#. $irotubulares, o de tubos de %umos:

&os gases de combustión circulan por dentro de lostubos, " el agua los rodea por 'uera.Vapor a !" oC

#"" oC$""oC

%!" oC

&' aso (ubos)

%er aso (ubos)

er aso (Hogar)

&"" 'C


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Mantenimiento de

Calderas

Tipos de Calderas:#. $irotubulares, o de tubos de %umos:

Características* (e constru"en en tama)os de %asta #*+++ lbm%ora de vapor.* El Calor circula por dentro de los tubos " el uido 'río, agua, por

'uera de ellos. El calor es trans'erido por medio de los %umos o gasde la combustión.

* &os tubos van sumergidos en el agua.* El dise)o de una caldera tubos de %umo se basa principalmente en

el %ogar " en los pasos de los gas esa través de los tubos.* Usan como uido termodin-mico el agua " el aceite térmico.

* &as calderas pueden ser de tubos continuos o de tubos de retornode acuerdo con la dirección del uo de gases.

* $ueden tener un %ogar interno o estar dotadas de un 'ogóne/terno.

* (u operación con la nueva tecnología les permite operarautom-ticamente.

* &a caldera puede ser de uno, dos " ocasionalmente %asta de cuatroretornos.


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Mantenimiento de

CalderasTipos de Calderas:#. $irotubulares, o de tubos de %umos:

Ventaas:* Almacenan gran cantidad de agua.0 $roducen gran cantidad de vapor.* $ermiten e'ectos de uctuaciones en la demanda de vapor.

* (u costo instalada es relativamente bao " considerablemente menor que lacorrespondiente caldera acuotubular de domo.

* (on per'ectamente adaptables a la producción estandari!ada.* (on e1cientes de 234 a *54.* 6-ciles de transportar.* 7ecesitan relativamente poca -rea para su instalación.

8esventaas:* (u arranque en 'río es demasiado lento para alcan!ar la presión de trabao.* Con el aumento de la demanda de vapor, la temperatura de los gases se eleva

r-pidamente.* El tama)o de la caa del %ogar no puede ser ampliado.* (u operación se torna crítica al operar con sobrecarga de m-s del 9+4.* (u mantenimiento interior es di1cultoso.

* 7o son empleables para altas presiones operan de +0;++ $(I


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Mantenimiento de

CalderasTipos de Calderas:#. $irotubulares, o de tubos de %umos:

En 'unción del combustible, se distinguen dos tipos de calderaspirotubulares:

a. Calderas pirotubulares de carbón. &as calderas dise)adas paraquemar carbón tienen un %ogar amplio donde, se originan pérdidas importantesde calor por convección " radiación, siendo imprescindible un buen aislamientoen el %ogar. Estas calderas se pueden utili!ar también para la combustión deotros combustibles sólidos.

b. Calderas pirotubulares para combustibles líquidos ogaseosos. (e di'erencian, b-sicamente, de la anteriores en el tama)o "o lasituación del %ogar. A su ve! pueden ser de dos tipos:

De hogar integral: El combustible quemado es líquido o gas, por lo que seobtiene una llama alargada por la parte baa del %ogar, que es muc%o m-speque)o que en las calderas de carbón.

Compacta con tubo hogar: En estas calderas e/iste un tubo centralsumergido en el agua, el cual %ace de %ogar. &os gases de combustión ceden

calor a este tubo por radiación. $osteriormente son obligados a pasar por elresto de los tubos menores que también est-n sumergidos en agua.


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Mantenimiento de

CalderasTipos de Calderas:>. Acuatubular o tubos de Agua:

(on aquellos en los que el agua o vapor circula pordentro de los tubos.


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Mantenimiento de


Características* E& uido, agua, circula por el interior de los tubos " por el e/terior

los gases producto de la combustión.* &os tubos que manean agua " vapor, o tubos descendentes son de

acero al carbono.* Estas calderas por lo general son de construcción vertical.* Estas calderas requieren de agua de alimentación con un

tratamiento químico e/%austivo.* Estas calderas pueden ser de circulación natural o 'or!ada.

* &as de circulación 'or!ada supercríticas no utili!an bomba derecirculación, " operan con presiones de dise)os cercanas o porencima del punto crítico.

* Utili!an calentadores de aire que es el ?ltimo dispositivo enrecuperar calor de la caldera " se locali!a en la c%imenea.

* Utili!an precipitadores a la salida de los %umo.* Algunas son de tiro inducido, tiro 'or!ado " de tiro equilibrado o

balanceado.


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Mantenimiento de


Ventaas:* (on de %orno propio interior ubicado leos de la !ona de evaporación.* (on de gran volumen " altura.

* Admiten gran cantidad de aire en su %ogar.* &a combustión se puede controlar.* (on de alto rendimiento " producción de alta presión, apta para generación de

energía eléctrica.* @enor tiempo para levantar presión.* Entre m-s alta es la caldera m-s se aprovec%a la energía calórica de los gases de

combustión.* @a"or e/ibilidad para variaciones de consumo, debido a la peque)a cantidad de

agua que contienen.* $uede quemar combustible líquido, gaseoso, sólido " biom-sico.

8esventaas:* Es de di'ícil reali!ar mantenimiento por lo incomodo el acceso a la !ona de

convección.* @antenimiento m-s costoso.* El coe1ciente de evaporación est- estrec%amente limitado por la circulación

interna.* $ara su instalación requieren de una e/tensa -rea de terreno.


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Mantenimiento de

CalderasComponentes !ccesorios:* Control de nivel:

Veri1ca que el nivel del agua dentro de la caldera sea un nivelseguro para que ésta encienda. 8urante la operación, vigila " corrigeerrores si baa el nivel, envía una se)al a la bomba de alimentación

para que arranque e in"ecte m-s agua, si contin?a baando, porseguridad envía otra se)al al quemador para que se apague " nopermite que se encienda %asta tener un nivel seguro " en caso de quesuba el nivel del agua, envía una se)al para que se pare la bomba. "lsistema de control de ni#el del agua comprende del cristal deni#el #isual$ gri%os de prueba del cristal de ni#el$ columna deni#el control de ni#el de agua.


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Mantenimiento de

CalderasComponentes !ccesorios:* V-lvula de (eguridad:

V-lvula cerrada cargada con un resorte. (e coloca en la parteposterior de la caldera cerca al tope. Est- protegida de inter'erenciapor medio de un dispositivo de seguridad.

&as principales 'unciones de las v-lvulas de seguridad son: &as v-lvulas de seguridad deber-n dar salida a un caudal de vapor equivalente a

la potencia térmica de la caldera. El rango de capacidad de descarga total de las v-lvulas de seguridad debe estar

dentro del ##+4 de la presión de dise)o de la caldera. El ori1cio que conecta una v-lvula de seguridad a una caldera debe ser como

mínimo de >+ mm. &a tara m-/ima de la v-lvula de seguridad ser- la presión m-/ima permisible de

trabao de la caldera. 8ebe %aber un margen adecuado entre la presión normal de trabao de la caldera

" la tara de la v-lvula de seguridad


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Mantenimiento de

CalderasComponentes !ccesorios:* V-lvula de Interrupción:

Una caldera de vapor debe tener instalada una v-lvula deinterrupcióntambién conocida como v-lvula de salida de vapor=. Estaaísla la caldera de vapor " su presión del proceso o la planta.


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Mantenimiento de

CalderasComponentes !ccesorios:* V-lvula de $urga de 6ondo:

&as calderas deben tener como mínimo una v-lvula de purga de'ondo, en un lugar cercano al que pueda que se acumule elsedimento o lodo. Estas v-lvulas deben accionarse con una llave "

est-n dise)adas de tal manera que es imposible sacar la llave con lav-lvula abierta. A%ora est-n disponibles v-lvulas de purga de 'ondoautom-ticas que se controlan por tempori!adores incorporados en loscontroles electrónicos que aseguran que una sola caldera puedepurgarse a la ve!.

Con purga de 'ondo manual en una instalación de varias calderas,sólo se permite una llave en la sala de calderas. 8e esta manera esimposible que el contenido de la purga de 'ondo de una caldera pase

a otra " que tenga que pararse para el mantenimiento.


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B. Accesorios para el Circuito del Agua

"quipamiento:

anque de alimentacióncon control de nivel " otrosequipos (istema de control denivel de agua en la caldera. Bomba de alimentaciónde agua de la caldera.

V-lvula de interrupción @anómetros


Mantenimiento de

Calderas


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Mantenimiento de

Calderas

ratamiento delagua de alimentación. Control de purgas. Decuperación delcalor en las purgas. Decuperación del

calor en los %umos dela combustión.

"quipamiento por

"fciencia


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Mantenimiento de

Calderas

BombaAlim. Agua

Actuador y válvula decontrol

Sonda capacitiva

Controlador

"quipos de&eguridad:


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Mantenimiento de

CalderasControl deVigilancia:

Vigilancia directa

Vigilancia indirecta


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Mantenimiento de

CalderasTratamiento delagua:El agua de alimentación debe tratarse para: Evitar las corrosiones Evita incrustaciones @inimi!a la 'ormación de espuma @antener la e1ciencia m-s alta posible de la caldera 8isminuir la cantidad de tiempo de parali!ación de la calderapara limpie!a A%orro de combustible

(e utili!an productos químicos " muc%as veces procesos de osmosis

que reducen el contenido de sales.

Controles requeridos para saber el tipo de tratamiento que se ledar- al agua. Anali!ador de p Anali!ador de conductividad Anali!ador de o/igeno disuelto


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Mantenimiento de

CalderasTratamiento delagua:


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Mantenimiento de



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Mantenimiento de



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Mantenimiento de



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C. Accesorios en el Circuito de Vapor


Mantenimiento de

CalderasDistribución delVapor:El sistema de distribución del vapor es un enlace importante entre la'uente generadora de vapor " el usuario. &a caldera como 'uentegeneradora de calor puede proporcionar vapor de buena calidad enlas condiciones de caudal " presión requerida " debe reali!arlo conlas mínimas pérdidas de calor " atenciones de mantenimiento.

Es imprescindible que desde un principio se comprenda el circuito devapor b-sico o m-s bien el circuito de vapor " condensado. &apérdida del uo de vapor de un circuito es debido a la condensacióndel vapor, que provoca una caída de presión. Esto reduce de vapor a

través de las tuberías, por esta ra!ón es importe el tratamiento quese le de al condensado de vapor.


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Mantenimiento de

Calderas

Circuito de Vapor:


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Mantenimiento de

Calderas'ormación deCondensado:El condensado dentro de la tuberías de distribución de vapor causae'ectos adversos tales como corrosión, golpe de ariete, reducción devapor, disminu"e la e1ciencia del sistema.

Vibraciones y

ruidos causados

por golpe de

ariete

condensado

Condensado

Vapor

Vapor

Vapor

Proyectil


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Mantenimiento de

Calderas

(educción de Tuberías:&as reducciones de tubería deben %acerse de manera correcta, de locontrario se acumular- el condensado.


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Mantenimiento de

Calderas

CondensadoConjunto de Trampeo

Sección

Sección

Conjunto de Trampeo

Correcto

)ncorrecto

Condensado

Vapor

Vapor

Puntos de Drenado delCondensado:


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Mantenimiento de

Calderas

Puntos de Toma de Vapor:


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Mantenimiento de

Calderas

&eparador de Vapor:

Separador de gotas

Flujo

Vapor húmedo Vapor seco


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Mantenimiento de

Calderas

'iltros:

Vapor y gases

Flujo

vertical

Antes de una trampa para vapor o unav-lvula de control es imprescindible

colocar un 1ltro " reali!ar su limpie!aperiódicamente.


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Mantenimiento de

Calderas

&eparadores 'le*ibles:&a distribución del vapor por las altas temperaturas causa que lastuberías se dilaten. $ara evitar da)os estructurales se instalan aciertas distancias los separadores e/ibles.

Omega o Lira Fuelle


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Mantenimiento de

Calderas"stación reductora depresión:

Vlvula reguladora de

presión auto operada

Vlv!

Seguridad

Filtro

Separador de

gotas

Vlv! corte

"anómetros

&a distribución del vapor a elevadas presiones tiene grandesbene1cios pero e/isten equipos que requieren utili!ar presionesmenos elevadas por esta ra!ón ser- necesario las estaciones de

reducción de presión de vapor.


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8. Accesorios de Combustión


Mantenimiento de

Calderas$ara los combustibles sólidos, la alimentación puede ser manual enlas peque)as " automati!ada en las grandes

En las de combustibles líquidos la alimentación es con bombas quecomunica presión al combustible, de engranaes

F (on m-s robustasF (on m-s establesF El combustible las lubrica

En las de combustibles gaseosos la 'uer!a impulsora es la presiónde la red de distribución o el depósito, puede ser necesario unreductor de presión.

i l


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Mantenimiento de

Calderas8. Accesorios de Combustión

+uemador:Este dispositivo %ace que se produ!ca una c%ispa entre loselectrodos originada por el alto voltae que produce untrans'ormador, se enciende el piloto, se abre el paso de combustible

" aire para que encienda la ama. El conunto del quemadorcomprende las boquillas, los electrodos, la 'otocelda " el ca)ónquemador..

C i l VI


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E. rocedimientos !enerales para Arran"ue


Mantenimiento de

Calderas

Inspección de la caldera " susau/iliares &impie!a tanques " tuberías=

$rueba %idrost-tica previsiones= Instrumentos calibración= Controles austes o paso a manual= Au/iliares bombas, ventiladores,sistemas de combustible, agua "drenae= &impie!a química

(oplado de sobre0calentadores "líneas de vapor V-lvulas de seguridad

Preparati#o para el!rranque:

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Mantenimiento de

Calderas

#. &lenado inicial calidad " temperatura del agua

desaloo de aire auste del nivel

>. Establecer circulación;. $urga de aire del %ogar9. Economi!ador purga de vapor recirculación de agua del tambor

5. (obre0calentador drenae de agua control de temperatura de %umos

G. ambores " cabe!ales temperaturas " di'erenciales de temperatura

Procedimiento de!rranque:

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Mantenimiento de

Calderas


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6. %impie&a y Mantenimiento de Calderas


Mantenimiento de

Calderas

&a mantención diaria tiene relación principalmente con el monitoreode las condiciones de operación de la caldera " el 'uncionamiento delos sistemas de (eguridad.

Veri1cación condiciones de operación: presión " temperatura sicorresponde= del combustible, temperatura salida de gases, presión devapor, an-lisis de gases, an-lisis de agua, etc.

Veri1cación 'orma " color de la llama. A través de la mirilla controlar que lallama no esté tocando las paredes de la c-mara de combustión 'ogón enuna caldera pirotubular= " que el color sea el correcto seg?n el combustible

que este siendo utili!ado Veri1cación de la operación de la detención del quemador por bao nivel deagua. Este es uno de los procedimientos m-s importantes, "a que, lama"oría de los accidentes en calderas tienen relación con 'allas en elcontrol de nivel.

Veri1cación de la operación de las v-lvulas de seguridad de la caldera

Mantenimiento Diario:

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Mantenimiento de

Calderas

El mantenimiento semanal tiene relación con trabaos de limpie!amenores, lubricación " auste de la posición de ciertos componentesde los quemadores.

&impie!a de 1ltros en el caso de combustibles líquidos= Auste de la posición de electrodos de encendido, di'usor, etc.&impie!a de sensor de llama Veri1cación apriete sistema accionamiento damper " v-lvulacontrol

Mantenimiento &emanal:

&a mantención mensual tiene relación con la reali!ación de trabaosde limpie!a m-s pro'undos " auste de instrumentos de control.

Deapriete " limpie!a de terminales &impie!a v-lvulas solenoides " de control Veri1cación auste presostatos, termostatos " transmisores

Mantenimiento Mensual:

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Mantenimiento de

Calderas&a mantención mensual corresponde a los trabaos de limpie!a m-simportantes, que deben ser reali!ados en una caldera asi comotambién la calibración del quemador Deempla!o sellos caas de %umo

Inspección lado agua para veri1car e'ectividad del tratamiento de agua, enlo que a prevención de incrustaciones " corrosión se re1ere. Inspección estanque de condensado desgasi1cador=. Deempla!o empaquetaduras tapas registro %ombre " mano acceso a ladoagua &impie!a de si'ones en los que se encuentran instalados los presostatos,transmisores de presión " manómetro de vapor de la caldera. &impie!a de 1ltros líneas de agua

Deempla!o boquilla quemadores petróleo= Deempla!o electrodos encendido Deempla!o sensor de llama algunos tipos= Deempla!o cables alta tensión Deempla!o trans'ormador alta tensión Deempla!o bomba petróleo alta presión, que opera con petróleo pesado= Calibración del quemador sobre la base de un an-lisis de gases productos

de la combustión

Mantenimiento &emestral:

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6. 'uemadores de !as. Operación yMantenimiento


Mantenimiento de

Calderas

(on m-s sencillos, "a que la me!cla con el aire se consigue'-cilmente.

+uemador atmos%érico: la presión del gas provoca la

aspiración del aire primario= para la combustión 9+ al G+4=, elresto se completa en el quemador. &a regulación de potencia secontrola con la sección de paso del combustible.

Combustibles ,aseosos:

+uemador de pre-mecla: el aire, incluido el e/ceso, seme!cla con el gas antes del quemador, no e/istiendo airesecundario

Capitulo VI


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6. 'uemadores de !as. Operación yMantenimiento


Mantenimiento de

Calderas

(on m-s sencillos, "a que la me!cla con el aire se consigue'-cilmente.

De /u0o paralelo$ con mecla por turbulencia:, el aire llega

paralelo al ee del quemador, se pone parcialmente en rotaciónpor la acción de la roseta dispositivo con aletas=.

Combustibles ,aseosos:

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Mantenimiento de

Calderas

Video

Capitulo VI

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/AL%20INTERIOR%20DE%20UNA%20CALDERA.avihttp://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_4/AL%20INTERIOR%20DE%20UNA%20CALDERA.avi


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Mantenimiento de

Calderas

AL FIN

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