informe caldera uncp.docx

8/17/2019 informe caldera uncp.docx

1/17

INTRODUCCION

En ingeniería el uso de una caldera es importante, pues este es un dispositivo

diseñado para generar vapor saturado a través de una transferencia de calor que

se da a presión constante. Siendo posible la utilización del vapor generado en

diferentes procesos en la industria alimentaria, tales como la esterilización,

calefacción, pasteurización, cocción, también para generar electricidad. El uso de

las calderas además también es importante en la industria petrolera para calentar

el petróleo pesado y así meorar su fluidez.

!esde el invento de la máquina "asta nuestros días, se "a desarrollado una gran

variedad de calderas. Entre la primitiva caldera cilíndrica sencilla a carbón y la

más moderna caldera atómica, e#iste una amplia gama de calderas, adecuadas

para cubrir las diferentes necesidades o demandas.

En este módulo sólo veremos los tipos de calderas más comunes más usuales en

nuestras industrias, presentando en forma esquemática las clasificaciones básicas

de ellas.

$parte de conocer la clasificación de las calderas, es importante que el %perador

de caldera conozca a fondo sus partes principales. El conocimiento de la ubicación

de cada una de estas partes, sus detalles principales de construcción, su función,

etc, le permitirán un meor maneo del equipo.


2/17

Clasifcaciónpor Presión

Baja Presión

15 psi – 60 psiMedia Presión

60 psi – 150psi

Alta Presión

150 psi – 250psi

OBJETIVO:

!ar a conocer el proceso de funcionamiento de la caldera del comedor de la

&niversidad 'acional del (entro del )er*.

REVISION BIBLIOGRAFICA

CALDERA

El !ecreto 'o +-+ eglamento de (aldera define (aldera como un recipiente

metálico en el que se genera vapor a presión mediante la acción del calor.

&na definición más completa sería/

(aldera es un recipiente metálico, cerrado, destinado a producir vapor o calentar agua, mediante la acción del calor a una temperatura superior a la del ambiente y

presión mayor que la atmosférica.

GENERADORES DE VAPOR0os generadores de vapor o calderas, son recipientes que trabaan a presión, para

transferir calor de la combustión, a un fluido, siendo la más com*n la conversión

del agua en vapor.

0as fuentes de calor más usadas son/

(arbón, (ombustibles líquidos o gaseosos.

(ascarillas, papel, madera, etc.

1ases calientes de procesos industriales.

CLASIFICACIÓN DE LAS CALDERAS0as calderas se clasifican seg*n/

)resión y temperatura de trabao.

2ipo y forma de quemar el combustible.

)or el tipo de paso de "umos.


3/17

Clasifcación por elTipo de Combustible

ólido

Carbón! Ba"a#o!Cascarilla de Arro#!Aserr$n! Basuras %

otros

&$'uido

Crudo de Castilla

(uel )il

ACPM

*eroseno

+aseoso

+as ,atural+as Propano +&P

+as Butano

&a (orma de -uemar elCombustible

Caldera de Carbón

Carbón Pul.eri#ado

Parrilla /st0tica

&ec1o (luidi#ado

Calderas deCombustible &$'uido

Presión mec0nica

Baja presión deatomi#ación

Alta presión deatomi#ación

*eroseno

Calderas deCombustible +aseoso

+as preme#clado

Me#cla en bo'uilla

Atmos23ricos

Paso de los

4umos

Calderas

Acuatubular

es

Calderas

Pirotubulare

s


4/17

CALDERAS PIROTUBULARES

0as calderas pirotubulares están provistas de unos tubos a través de cuyo interior

circulan los gases de combustión, estando rodeados de agua por el e#terior.

0os tubos se instalan normalmente en la parte inferior de un tambor sencillo,debao del nivel de agua, de forma que nunca estén secos.

0as calderas pirotubulares pueden ser "orizontales o verticales. En las primeras,

prácticamente todo el espacio del cilindro de la caldera está ocupado por tubos, el

volumen del vapor se "a reducido al mínimo, usándose un domo para surecolección.

2odos los tubos se encuentran sumergidos, para evitar así las tensiones que se

originan en los tubos secos 0a caldera vertical se emplea fundamentalmente

cuando e#isten problemas de espacio.

Estas calderas son adecuadas en instalaciones con, presiones de trabao inferior a

unos 34 bar y capacidad de producción menor de las 34 t-". !ebido al gran

volumen de agua que almacenan, presentan el inconveniente de tener un tiempo

largo de puesta en régimen.

CALDERAS ACUOTUBULARES

0os productos de la combustión rodean usualmente los tubos y el agua esta en el

interior de éstos que se inclinan "acia un recipiente o domo en el punto más alto

de la (aldera. 0as configuraciones de estos tubos describe por lo general el tipo

de (aldera.


5/17

Se suministran en aplicaciones industriales con capacidades "asta un millón de

5bs de vapor por "ora.

0as presiones de diseño varían desde 644 psig "asta 6344 o 6+44 psig con

temperaturas de vapor que varían desde la saturación "asta 7+48(.

PARTES PRINCIPALES DE LAS CALDERAS

(www.araucaniasur.c!"


6/17

FUNCIONA#IENTO

9uncionan mediante la transferencia de calor, producida generalmente al

quemarse un combustible, al agua contenida o circulando dentro de un

recipiente metálico. En toda caldera se distinguen dos zonas importantes/

:$na %& 'i&raci)n %& ca'r c*!ara %& c!us+i)n: es el lugar donde sequema el combustible. )uede ser interior o e#terior con respecto al

recipiente metálico.

;In+&rir: la cámara de combustión se encuentra dentro del recipiente metálico orodeado de paredes refrigeradas por agua.

,E-+&rir: cámara de combustión constituida fuera del recipiente metálico. Estáparcialmente rodeado o sin paredes refrigeradas por agua.

0a transferencia de calor en esta zona se realiza principalmente por radiación


7/17

Seg*n la razón que e#iste entre la capacidad de la cámara de agua y la superficie

de calefacción, se distinguen calderas de gran volumen, mediano y pequeño

volumen de agua.

0as calderas de gran volumen de agua son las más sencillas y de construcción

antigua.

Se componen de uno a dos cilindros unidos entre sí y tienen una capacidad

superior a 674 > de agua por cada m3 de superficie de calefacción.

0as calderas de mediano volumen de agua están provistas de varios tubos de

"umo y también de algunos tubos de agua, con lo cual aumenta la superficie de

calefacción, sin aumentar el volumen total del agua.

0as calderas de pequeño volumen de agua están formadas por numerosos tubos

de agua de pequeño diámetro, con los cuales se aumenta considerablemente la

superficie de calefacción.

(omo características importantes podemos considerar que las calderas de gran

volumen de agua tienen la cualidad de mantener más o menos estable la presión

del vapor y el nivel del agua, pero tienen el defecto de ser muy lentas en el

encendido, y debido a su reducida superficie producen poco vapor. Son muy

peligrosas en caso de e#plosión y poco económicas.

)or otro lado, la caldera de pequeño volumen de agua, por su gran superficie de

calefacción, son muy rápidas en la producción de vapor, tienen muy buen

rendimiento y producen grandes cantidades de vapor. !ebido a esto requieren

especial cuidado en la alimentación del agua y regulación del fuego, pues defaltarles alimentación, pueden secarse y quemarse en breves minutos.

C*!ara %& 2a/r.

Es el espacio ocupado por el vapor en el interior de la caldera, en ella debe

separarse el vapor del agua que lleve una suspensión. (uanto más variable sea el

consumo de vapor, tanto mayor debe ser el volumen de esta cámara, de manera

que aumente también la distancia entre el nivel del agua y la toma de vapor.

(www.in1&ni&ria3ui!ica.r1"

TRATA#IENTO DE AGUA

0a caldera cuenta con una ablandadora de agua, debido a que la calidad de las

aguas de alimentación de una caldera repercuten directamente en el rendimiento

de la fuente, es decir, en el rendimiento de combustión


8/17

• 0a acumulación de lodos en los tubos, dificulta la transferencia de calor,

resultando un sobrecalentamiento de los mismos

• 0a corrosión de los tubos es el resultado de la mala regulación del p> de las

aguas y además, del e#ceso de o#ígeno disuelto en las aguas de la caldera,

principalmente cuando la bomba de retorno de agua no "a sido ?bien purgada@,

generando la presencia de bolsones de aire.

• 0a presencia de sales en suspensión, es decir, sales que no "an encontrado la

condición química para flocularse y decantar, o bien, para depositarse como

durezas. Estas sales, unto a la presencia de sustancias orgánicas , flocular los sólidos en suspensión y, ser

posteriormente eliminados a través de las ?purgas@.

(www.&ur+4&r!.&s"


9/17

CALDERA DEL CO#EDOR DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DELCENTRO DEL PERU

SISTE#A DE ALI#ENTACION DE AGUA

Es+* c!/u&s+ %& una !a %& a'i!&n+aci)n (/&r!i+& &' in1r&s %&' a1ua"5 %& 'a 6na %& +ra+a!i&n+

Sis+&!a %& 1as&s ca'i&n+&s %& c!us+i)n

0os tubos están en forma "orizontal, donde circulan los gases calientes.

El 3u&!a%r , donde se unta el combustible con el aire, funciona con petróleo,donde se presenta un ciclo diésel, donde el encendido es por c"ispa electrónica

para producir el fuego.

TABLERO DE CONTROL

9&E'2E )%)5$/ 9igura 6

Tablero

de


10/17

9&E'2E )%)5$/ 9igura 3

0uego ingresa el agua a la caldera, donde se calienta y luego se vaporiza. )araque después los gases de combustión salgan por la c"imenea de combustión,

donde se regula la entrada y salida de los gases calientes.

9&E'2E )%)5$/ 9igura A

• 0a tubería negra forrada con una cubierta blanca, la cual es de un material

fibra de vidrio, el cual act*a como aislante, para evitar que bae la

temperatura y presión en el trayecto

Sa'i%a %& 2a/r %& a1ua

0os vapores de agua son controlados por instrumentos de control, como el

manómetro que controla la presión, para lo cual ingresa al CABECERO donde eseacumula el vapor de agua, donde se estrangula el vapor para baar la presión.

$na %& +ra+a!i&n+ %& a1ua

Se ablanda el agua en los tanques de ablandamiento de agua


11/17

0uego el agua blanda va "asta un dispositivo donde es succionado el agua por

una bomba centrifuga, donde luego descarga a la caldera agua líquida.

#7+% cua'i+a+i2 /ara %&+&r!inar si &' a1ua &s+a 'an%a %ura:

0lena en un frasco el agua "asta un tercio. )ara iniciar el e#perimento, agrega 6-+

de cuc"aradita de abón al frasco y agitarlo.

El agua si es blanda, tendrá más espuma de abón


12/17

9&E'2E )%)5$/ 9igura B

VAPORES DE AGUA DE LA CALDERA

!e las calderas sale vapor de agua que se va al comedor para las ollas de

cocción, para calentamiento y ebullición, ese vapor de agua no se pierde, solo una

parte utilizan para limpieza y desinfección, lo demás retornan por tuberías, en el

trayecto se va enfriando y va llegar a un lugar donde se acumulan


13/17

9&E'2E )%)5$/ 9igura C

N&1r: donde "ay circulacion de vapor de agua

9&E'2E )%)5$/ 9igura

V&r%& ni': agua ablandada


14/17

9&E'2E )%)5$/ 9igura D

A!ari'': donde "ay combustible

9&E'2E )%)5$/ 9igura 64

P'a+&a%: gases calientes

9&E'2E )%)5$/ 9igura 66

SITE#A ELECTRICO DE CALDERA


15/17


16/17

CONCLUSIONES

El tratamiento de agua es fundamental en la vida *til, la prevención de

accidentes y la operación eficiente de las calderas.0a caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para

generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de

calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en

estado líquido, se calienta y cambia su fase.0a caldera es un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas un

set de intercambiadores de calor , en la cual se produce un cambio de fase.

$demás, es recipiente de presión, por lo cual es construida en parte

con acero laminado a semeanza de muc"os contenedores de gas.

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_(estado)http://es.wikipedia.org/wiki/Transferencia_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transferencia_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estados_de_la_materiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Recipiente_de_presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_laminadohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_(estado)http://es.wikipedia.org/wiki/Transferencia_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transferencia_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estados_de_la_materiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Recipiente_de_presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_laminado


17/17

RECO#ENDACIONES• $ntes de operar un caldero "ay que tener presente leer el

dimensionamiento del equipo proporcionado por el fabricante para evitar

accidentes en el área de trabao.• !eberá "aber un mantenimiento continuo de las calderas, para mantener su

buen funcionamiento.

• !ebemos recordar que el agua de alimentación de la caldera siempre debe

ser tratada previamente para evitar daños en los equipos de la planta de

operaciones que utilizan vapor.

)ara evitar accidentes por e#plosiones de calderas deberán ser controlados

permanentemente los siguientes elementos/

• ("equear y observar el funcionamiento de las bombas de alimentación de

agua

• evisar el funcionamiento de quemadores, y estar atentos a cualquier

anomalía

• %bservar presión indicada en los manómetros, teniendo presente que en

ning*n momento debe sobrepasar la presión má#ima de trabao.

• ("equear la temperatura de los gases de combustión, así como también la

temperatura del agua de alimentación.

• Estar atento a cualquier ruido u olor e#traño a los normales.

• $ccionar válvulas de seguridad

• $ccionar gráficos de pruebas con el obeto de descartar los niveles de aguafalsos.

• )urgar columna del control automático del agua.

• ealizar análisis químico de alimentación y el agua de la caldera.

• antener sala de calderas en perfectas condiciones de aseo y orden.

• !osificar productos químicos/ anticrustante, neutralizante y secuestrador de

o#ígeno.

• Eliminar cualquier ingreso de aire que no intervenga en la combustión y

solo contribuirá a diluir los contaminantes

informe caldera uncp.docx

Documents