Informe-1 Eficiencia Calderas

Alumno(s):

Apellidos y Nombres NOTA

Huarachi Flores, Edson

Humpire Tintaya, Diego

Luque Girón, Roberth

Martínez Ruiz, Pedro

Programa PFR

Profesor CESAR VERA

Fecha de entrega 25 08 2015 Hora:

CURSO: MÁQUINAS TÉRMICAS

CÓDIGO: MM5120

LABORATORIO N° 01

EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA DE UN CALDERO

MAQUINAS TÉRMICASPFR

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Tema : Evaluación de la eficiencia de un calderoCódigo MM5120

Semestre V

Grupo ANota: MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA DE PLANTA-PFR Fecha: 25/08/2015 Lab. Nº 01

ATS DEL LABORATORIO

Objetivos del ATS: Evitar riesgos en la ejecución del laboratorio.

Grupo – Integrantes: Huarachi Flores, Edson Humpire Tintaya, Diego Luque Giron, Robert Martínez Ruiz, Pedro

Pasos básicos del trabajo a realizar

Riesgos presente en cada paso

Control de riesgo

Llenado del tanque de diésel (combustible).

Llenado del tanque de agua.

Prender el quemador de la caldera.

Riesgo de derrame del combustible en el área de trabajo.

Riesgo de inundación del área de trabajo.

Posibles fugas de combustible.

Tener cuidado al momento de llenar el tanque.

Verificar que la válvula anti retorno este abierta.

Verificar el correcto funcionamiento del quemador.


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Semestre V


1. OBJETIVOS DEL LABORATORIO

Determinar el consumo de combustible de un caldero. Determinar la eficiencia de un caldero.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

La eficiencia de un caldero se determina por:

Q agua se halla para un sistema (puesto que la válvula de salida de vapor de vapor de caldero estará cerrada)

Dónde: U1 = Uf a la temperatura de ingreso del agua al caldero.

V1 = V f a la temperatura de ingreso del agua al caldero.

Uf y Ufg se halla p = pman de paro de caldera + Patm de Arequipa.

Vg se halla a p = pman de paro de caldera + patm de Arequipa.

El calor del combustible se halla por:Q combustible = m combustible x P.C. combustiblem combustible = volumen consumido x Q combustible

Densidad del combustible diésel 2 = 820 kg/m3

Poder calórico del combustible diésel 2 = 32600 KJ/Kg


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Volumen consumido = ∆H X área transversal de tanque combustible

∆H = diferencia de alturas inicial y final en el visor del tanque de combustible.

d= Lcπ

d = diámetro del tanqueLc = longitud de circunferencia del tanque

3. MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR

Un caldero.

Un pirómetro

Flexómetro.

Destornillador plano.

Tablas de vapor

Área transversal al tanque = π ×d2

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4. PROCEDIMIENTO4.1 Datos de la caldera

Volumen de agua 0.2424 m3

Volumen de

vapor

0.733

4.2 Cierre la válvula de alimentación de agua y salida de vapor de la caldera.

4.3 Marque el nivel del petróleo en el visor del tanque de combustible.

4.4 Calibre el presostato para que la caldera pare aproximadamente en 50 psi

4.5 Mida la temperatura del agua de ingreso al caldero.

4.6 Enciende el quemador del caldero.

4.7 Cuando se apague el quemador, haga la lectura de la presión manométrica de para

y mida el ∆H en el visor de nivel del tanque de combustible

4.8 Haga los cálculos respectivos para la eficiencia de la caldera.

Volumen de agua 0.2424 m3

Volumen de

vapor

0.734

DATOS

Ddc 40.3 cm

Area 0.1288 m2

h 4,6 cm

Vol 5,92 x 10-3 m3


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QCOMB=4.85kg x 32600KJkg

QCOMB=158 110KJ

T agua−¿=14 ° C

µ1=µf=58,75KJkg

V f=1 ,0008 x10−3 m3

kg

mvapor=V h2o

V f

mvapor=0.2424 m3

1 ,0008x 10−3 m3

kg

mvapor=0,1618kg

µ2=609,3022KJkg

ɳcaldero=Q agua

Q combustible

x100

ɳcaldero=1333 3339,78 KJ /kg

158110 KJ /kgx100

ɳcaldero=84,33 %


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5. RESULTADOS

Variables medidas o calculadas Unidad Magnitud

Temperatura del agua de ingreso al caldero 14 ℃

Presión manométrica de paro del caldero 48 PSI

Peri metro del tanque de combustible (Lc) 1.256 m

Variación del nivel de combustible (∆H) 4.6 cm

Área transversal del tan que 0.1288 m2

Volumen del combustible consumido 5.92x10-3 m3

Masa del combustible consumido 4.85 kg

Densidad del combustible 820 Kg/m3

Volumen especifico del combustible 1.23x10-3 m3/ Kg

Energía interna inicial del agua en la caldera 58.79 KJ/ Kg

Energía interna final del agua en la caldera 609.3022 KJ/ Kg

Vol. especifico inicial del agua de caldera 1.0008x10-3 m3/ Kg

Masa de agua en la caldera 242.2 Kg

Calidad del vapor 6.68x10-4 -----

Calor entregado par el combustible 158110 KJ

Calor absorbido par el agua 133339 KJ

Eficiencia del caldero 84.33 %


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Realizar UN ESQUEMA (de la instalación) y LOS CÁLCULOS necesarios para determinar la eficiencia térmica del intercambiador de calor.

6. ANÁLISIS DE RESULTADOS

El siguiente cuestionario contribuirá con el análisis de los resultados para posteriormente definir sus conclusiones sobre la experiencia desarrollada.

6.1 ¿De qué depende la eficiencia de calderos?

El rendimiento de esta esta con valores entre 70-80%. Esto se debe a que aprovechan el calor de condensación para calentar el agua de retorno de la caldera. Utilizan el poder calorífico superior sin poner en peligro la caldera.

6.2 ¿Qué medidas tomaría Ud. Para mejorar la eficiencia de un caldero?

o Temperatura del agua de alimentación.

o Características de presión y temperatura del combustible.

o Temperatura de gases de escape.

o Exceso de aire en la combustión por encima del recomendado.

o Exceso de purgas.


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o Acumulación del hollín e inquemados en el interior.

o Acumulación de incrustaciones por mal tratamiento de agua.

o Refractarios en mal estado.}

o Mal aislamiento del equipo.

6.3 ¿En qué unidades se mide la capacidad de los calderos?

BHP : Boiler Horse Power

Boiler horsepower = 13.1523275 horsepowers

1 BHP = 13.1523275 HP

6.4 ¿Con qué tipo de instrumentos se puede medir el caudal de agua y combustible en los calderos?Podemos calcular el caudal del agua con un caudalimetro o un vacuometro,

utilizando un tubo venturi, ultrasonido.|

Fuente: http://www.vigaflow.com/wp-content/uploads/2014/08/E+H-Medici%C3%B3n-de-flujo.pdf

6.5 ¿Qué tipo de calor se aporta al agua para que se convierta en vapor en un caldero?

En un caldero se aporta CALOR latente y sensible para poder convertir el agua del estado líquido al gaseoso.

6.6 ¿Cuáles son las pérdidas de calor en combustión de un caldero?

Los gases evacuados tras la combustión, lo hacen a una temperatura inferior a la de condensación. Esta circunstancia reduce el tiro térmico que deberá ser compensado utilizando un ventilador que facilite la extracción.

http://www.vigaflow.com/wp-content/uploads/2014/08/E+H-Medici%C3%B3n-de-flujo.pdf


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pérdidas de calor por humos debido a productos inquemados durante la combustión y que genera CO, al contenido de CO2 y a la temperatura de los humos. La cadera deberá controlar la cantidad de aire de combustión. Los ventiladores de velocidad variable ayudan a controlar el exceso de aire.

Pérdidas debido a períodos de paro de la caldera. Las pérdidas se deben a que la envolvente de la caldera cede calor.

7. CONCLUSIONES

El uso de agua tratada en un ablandador es importante, porque el agua con alto contenido de sales e impurezas tiende a formar incrustaciones minerales en las paredes de las tuberías y dentro de la máquina que trabaja con agua caliente.

Es Importante hacer una purga en la caldera antes de ponerla en completo funcionamiento, para esto hacemos uso del manifold instalado, esto ayuda a liberar la presión que se encuentra dentro de la cadera y poder iniciar sin problemas, la purga también es una medida de conservación del equipo.

Para saber detalles sobre las características y funcionalidad de la caldera es importante que esta tenga la placa de instalación a la vista y con los datos correspondientes.

El indicador de tipo tubo de cristal instalado en la caldera indica la lectura real del nivel del agua dentro de la caldera, es importante porque indica los puntos donde puede ocurrir un sobrecalentamiento u algún otro problema.

La eficiencia de una caldera corresponde a la razón entre el calor absorbido por el fluido y el calor liberado en el equipo, según la placa de instalación de la caldera con la que se trabajo es del 82%, el resto se va perdiendo por algunos agentes externos.

Se pudo comprobar experimentalmente la eficiencia de la caldera que es un 84%, muy cercana a la que brinda el fabricante.

El quemador se asocia con la caldera o para calentar aire o agua caliente, lo hace mediante una llama que produce calor constante. Los quemadores y los dispositivos de regulación deben cambiarse con más frecuencia que la caldera en sí.


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1 Bibliografía:

Calderas y eficiencia . Recuperado el 24 de 08 de 2015, de : http://www.certificadosenergeticos.com/eficiencia-de-las-calderas-de-condensacion

Calderas y generadores de vapor . Recuperado el 24 de 08 de 2015, de:http://www.eoi.es/wiki/index.php/Calderas,_generadores_de_vapor,_hornos_y_secaderos_en_Eficiencia_energ%C3%A9tica

Tecsup-P.F.R. (2015). Guia de Laboratorio de MAQUINAS TERMICAS. Arequipa.

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