Curso Completo de Calderas

Introducción Una caldera es un intercambiador de calor en el que la energía se aporta generalmente por un proceso de combustión, o también por el calor contenido en un gas que circula a través de ella. En ambos casos, el calor aportado se transmite a un fluído, que se vaporiza o no, y se transporta a un consumidor, en el que se cede esa energía.

• Clasificación de las calderas por su aplicación • Clasificación de las calderas por su diseño • Últimos avances tecnológicos en las calderas

Se prescindirá de las calderas eléctricas, en las que la energía se aporta mediante medios eléctricos, debido a su baja incidencia actual en instalaciones de tipo industrial.Para facilitar la identificación de los diferentes tipos de calderas, se procederá a clasificarlas por sus características más peculiares.

Clasificación de las calderas por su aplicación Teniendo en cuenta su aplicación, las calderas se clasifican en los siguientes grupos esenciales: • Para usos domésticos • Para generación de energía en plantas termoeléctricas • Para plantas de cogeneración • Para aplicaciones marinas en barcos • Para generación de energía en plantas terrestres Sus características particulares en cada uno de estos grupos, son las siguientes:

•

Calderas para usos domésticos:

Se utilizan para la calefacción doméstica, bien individual, o comunitaria de pequeño tamaño. Son de pequeñas potencias, y no se consideran dentro de la presente descripción. •

Calderas de generación de energía para plantas termoeléctricas:

Se utilizan para la generación de vapor sobrecalentado a altas presiones, como fluído motriz de grupos turboalternadores, para generar energía eléctrica. Son de grandes potencias, y tampoco se van a considerar dentro del objetivo de la presente descripción.

•

Calderas para plantas de cogeneración:

Utilizan los gases calientes del escape de turbinas de gas, o de motores de explosión para que, circulando a través de ellas, cedan su calor para generar un fluído térmico que se transporta hasta un consumidor, donde cede su energía, que como el caso anterior puede ser vapor sobrecalentado. Son calderas llamadas de recuperación, generalmente de grandes potencias .

•

Calderas para aplicaciones marinas en barcos:

Se instalan en los barcos como generadores de su vapor motriz. La presente descripción se ocupa solo de las calderas terrestres, pero, es evidente, que, las calderas marinas no difieren sensiblemente de las terrestres, si bien, se instalan hoy día en barcos en muy pocas ocasiones. •

Calderas para generación de energía en plantas industriales:

Generan energía para consumo interior propio de una fábrica. Su instalación es estática y evidentemente terrestre y sus aplicaciones especificas son, fundamentalmente, las siguientes:

- Generación de vapor, para aplicaciones directas en procesos de producción. (Fig. 1) En algunas aplicaciones puntuales, el vapor generado a alta presión es sobrecalentado y primeramente se le utiliza para producir energía eléctrica propia accionando un grupo turboalternador y utilizando el vapor de contrapresión a su salida para las aplicaciones directas en los procesos de producción. (Fig. 2). - Generación de agua sobrecalentada para calefacción industrial de sus propias naves y para aplicaciones directas en procesos de producción (Fig. 3).

1. Depósito nodriza de fuel-oil 2. Caldera de vapor 3. Economizador gases de combustión 4. Depósito de almacenamiento agua alimentación calderas 5. Desgasificador térmico agua alimentación calderas 6. Cambiador térmico de placas para recuperación del calor de purga

7. Depósito recuperador de purga continua de calderas 8. Depósito de almacenamiento agua tratada 9. Cambiadores tratamiento de agua 10. Depósito almacenamiento salmuera 12. Depósito almacenamiento ácido

Fig. 1: Esquema de principio de una central de generación de vapor saturado

Fig. 2: Esquema de principio de una central de generación de energía eléctrica con vapor a contrapresión para el proceso

1. Caldera de agua sobrecalentada 2. Equipo doble de combustión 3. Bombas red a consumidores 4. Bomba circulación a.c.s. calderas 5. Evacuación gases combustión

6. Depósito expansión nitrógeno 7. Depósito alimentación 8. Bomba alimentación 9. Equipo de preparación de combustible

Fig.3: Esquema de principio de una central de generación de agua sobrecalentada La presente descripción se referirá exclusivamente a estas calderas para generación de energía en plantas industriales de mediana potencia, sin generación de energía eléctrica para consumo propio.

Clasificación de las calderas por su diseño Teniendo en cuenta el diseño, las calderas para generación en plantas industriales, se clasifican en dos grandes grupos • Pirotubulares, o de tubos de humos. • Acuotubulares, o de tubos de agua.

Calderas

pirotubulares, o de tubos de humo.

Fig. 5: Calderas pirotubulares de tres pasos, con uno y dos hogares ondulados (sección longitudinal).

Se caracterizan porque la llama de la combustión se forma dentro de cada hogar cilíndrico de la caldera, pasando los humos generados por el interior de los tubos de los pasos siguientes (normalmente dos), para ser conducidos a la chimenea de evacuación. De ello, su otro nombre de calderas de tubos de humo. En estas calderas, tanto los hogares, como los tubos de humo, están en el interior de la virola, y completamente rodeados de agua. De ello, su otro nombre, poco usual, de calderas de hogar interior.

Las calderas para generar fluído térmico, son similares a las de generación de agua sobrecalentada, pero más simples en su construcción. Tienen escasa demanda, por lo que se excluyen de la presente descripción. Para la selección de compra de las calderas pirotubulares, se deberá tener en cuenta el estricto cumplimiento de las siguientes características esenciales:

Para generar vapor, se regula el nivel medio del agua en su interior, de forma que varíe dentro de

– Que los hogares interiores, en los que se forma la llama sean ondulados en toda su longitud. Esta ondulación refuerza de manera importante estos tubos de hogar,

una banda prevista, sirviendo su cámara superior de separador del vapor generado, desde donde sale al consumo por la tubuladura de salida.

y permite su imprescindible dilatación, que es diferente que la del resto de la caldera (Fig. 5)

Para generar agua sobrecalentada, la caldera está completamente inundada, siendo iguales los conductos de entrada y salida de agua.

– Que tenga tres pasos de humos, el primero a través de los hogares, y los restantes a través de los tubos de humo (Fig. 5). Lascalderas que se fabrican con dos pasos, el del hogar y, solamente uno, a través de los tubos de humo, tienen el rendimiento más bajo, y envejecen más rápido por estar sometidas a una mayor carga térmica. – Que tengan dos hogares (un quemador en cada hogar) a partir de una determinada potencia, normalmente, de 20 t/h de vapor en adelante, para no producir cargas térmicas elevadas, que originen un envejecimiento prematuro de la caldera (Fig. 5)

– Que no tengan cierres de estanqueidad de gran tamaño en la cámara de agua, ya que provocan frecuentes fugas, difíciles de reparar, y de mantenimiento muy complicado.

Calderas

acuotubulares, o de tubos de agua Se caracterizan porque la llama de los quemadores se forma dentro de un recinto formado por paredes tubulares en todo su entorno, que configuran la llamada cámara de combustión, pasando los humos generados por el interior de los pasos siguientes, cuyos sucesivos recintos están también formados por paredes tubulares en su mayoría. La cualidad que diferencia a estas calderas es, que todos los tubos que integran su cuerpo, están llenos de agua o, al menos, llenos de mezcla aguavapor en los tubos hervidores, en los que se transforma parte de agua en vapor cuando generan vapor como fluído final de consumo. Estas calderas pueden generar indistintamente, vapor, o agua sobrecalentada (Fig. 6 y 7)

Fig.6: Caldera acuotubular para generación de agua sobrecalentada (sección transversal)

Fig.7: Caldera acuotubular para generación de vapor (sección transversal)

Cuando se destinan a la generación de vapor disponen de un calderín superior y, normalmente, de otro inferior. El calderin superior trabaja como separador del vapor generado y el inferior, cuando existe, como distribuidor del agua a través de los tubos hervidores. También disponen de un paquete tubular de precalentamiento del agua de alimentación, llamado genéricamente economizador, que se puede instalar fuera del cuerpo de caldera en calderas de mediana potencia, o dentro de éste en calderas de gran potencia. En estas calderas el flujo por los tubos hervidores se realiza mediante circulación natural (Fig. 7)

Cuando las calderas se destinan a la generación de agua sobrecalentada no disponen de calderines, o la distribución de agua a los tubos de las paredes se realiza por medio de colectores (Fig. 8 y 9)

En las calderas de mediana potencia es opcional la previsión de un sobrecalentador del vapor generado; en las calderas de gran potencia, siempre se prevé este sobrecalentador. Fig.8: Esquema de flujo de una caldera de generación de agua sobrecalentada

Fig.9: Secciones de una caldera de generación de agua sobrecalentada

En las calderas acuotubulares la circulación del agua por su interior es forzada por medio de las bombas de circulación. En las calderas de generación de vapor se regula el nivel medio de agua en el calderín superior, de forma que varíe dentro de una banda prevista, sirviendo la cámara superior de separador del vapor generado, desde donde sale al consumo por la tubuladura de salida. (Fig. 7) Para la selección de compra de estas calderas acuatubulares, se deberá tener en cuenta el estricto cumplimiento de las siguientes características esenciales:

– Que el cuerpo externo y los recintos interiores, salvo en sus caminos de circulación de los humos, sean completamente estancos, para que la combustión se efectúe a sobrepresión (presurizada). – Que el cuerpo sea completamente autoportante, es decir, que no se precisen estructuras adicionales para la estabilidad del cuerpo de caldera.

Últimos avances tecnológicos en las calderas En el campo tecnológico del diseño mecánico de las calderas que se están tratando, no cabe mencionar avances que puedan considerarse importantes. Es un equipo sobradamente experimentado en sus aspectos esenciales, como son: • Materiales • Circulación interna de fluídos • Equipamientos auxiliares Donde hay sensibles diferencias en el producto final, es en la calidad de la ejecución, cuya banda de aplicación varía sensiblemente entre cubrir estrictamente los mínimos exigidos por las normas y reglamentos, o marcarse como objetivo la fabricación de un producto que esté bien construido, sea fiable y, por añadidura, duradero. Una caldera construida con estas últimas premisas podrá mantenerse en servicio fácilmente mas de 25 años. Otra, diseñada con los anteriores mínimos de calidad, durará escasamente ocho o diez años, a costa de un mantenimiento penoso para el usuario y un sin fin de averías continuas.

Es aconsejable para los futuros usuarios de calderas que tengan muy en cuenta que un ahorro en la inversión de compra inicial, representará en la inmensa mayoría de los casos un gasto posterior, muy superior, en reparaciones y amortizaciones. El campo en el que se han producido avances tecnológicos importantes es en los sistemas de telegestión, con utilización de apoyos informáticos, para la regulación y optimización del funcionamiento de las calderas (Un ejemplo típico se refleja en las Fig. 10 y 11)

Fig.10:Esquema típico de un sistema de telegestión, para una central térmica industrial

Fig.11: Puesto central de control de una caldera térmica industrial, con sistema de telegestión La telegestión, aplicada a las salas de calderas, se puede definir como el modo de aprovechar y desarrollar la posibilidad de adquirir información, transmitirla y tratarla con toda la rapidez, fiabilidad e inteligencia necesarias. Estas funciones se pueden clasificar en tres fases: • Adquisición de datos • Transmisión de las informaciones • Tratamiento de la información

Primera

función: adquisición de datos

Para obtener los datos en la primera fase del proceso. se utilizan los captadores que constituyen los órganos sensoriales del sistema. Estos captadores pueden, bien detectar un estado, bien efectuar una medición, o incluso realizar un recuento. • Detección de un estado Se trata de captadores muy sencillos que transmiten una información del tipo 0-1, todo o nada. Generalmente concerniente a la marcha o parada de bombas y también son corrientemente utilizados para transmitir alarmas. • Realización de una medición Las medidas más frecuentes utilizadas son de temperaturas interiores de locales,

exteriores, temperaturas de salida y de retorno de agua, temperatura de humos, etc. También se puede efectuar otras mediciones: medición del porcentaje de CO2 en los humos, del caudal de extracción de aire de una ventilación, del estado higrométrico en un recinto, etc. • Realización de un recuento Se puede contar la energía calorífica consumida, los grados-día unificados (según la evolución de las condiciones climáticas), el tiempo de funcionamiento de una máquina, un caudal, etc.

Segunda

función; transmisión de las informaciones

En la segunda fase del proceso, las informaciones son emitidas por la unidad local, llamada todavía puesto secundario.

ella misma puede decidir la parada momentánea de una función sin transmitir la información al puesto central.

Se ofrece dos posibilidades:

En esta elección opcional, se deciden en que cuantía es necesario transmitir las informaciones al ordenador central, siendo a su cargo interpretarlas y tratarlas, o por el contrario tratarlas localmente y hacerle llegar solo las alarmas e informaciones generales referentes a la gestión de la energía.

– Si la unidad local tiene la función de transmisor se envía, generalmente, por medio de la red telefónica, todas las informaciones procedentes del conjunto de salas de calderas. – También se puede hacer, opcionalmente, que esta unidad local también se conciba con inteligencia importante, con el fin de que ella misma pueda tratar un cierto número de informaciones, es decir, comportarse de manera autónoma. Por ejemplo, en épocas intermedias y por la recepción de la información de un captador,

Hay que hacer notar que esta segunda alternativa conlleva una multiplicación de los microprocesadores y, en consecuencia, una cierta elevación de los costes de inversión; pero presenta innegablemente ventajas substanciales a nivel de explotación.

Tercera

función: tratamiento de la información

Las informaciones se descifran antes de ser tratadas. Esto último es extremadamente variado y depende de la programación hecha con anterioridad. Pueden distinguirse dos tipos de tratamiento que son distintos en su propia esencia: un tratamiento activo y un tratamiento de análisis. – El tratamiento activo consiste en un cálculo o comparación de datos que comporta una acción directa: una alarma o un accionamiento. Por ejemplo, la información de una temperatura inferior demasiado baja y de una parada de los quemadores ocasionará una alarma y la llamada automática al personal de servicio. – El tratamiento de análisis es la razón misma de la unidad o puesto central.

Los datos estudiados no conllevan una acción directa, sino que son analizados con vista a una futura elección. Por ejemplo, el cálculo del rendimiento -día a día- de la sala de calderas y enviar personal al lugar respectivo para realizar una inspección y una acción, pudiendo consistir ésta última, bien en una regulación a causa de una desviación, o bien en la sustitución de un órgano defectuoso Este tratamiento de análisis puede contener, también, toda la gestión de los fluídos (seguida de los consumos) que pueden terminar en una verdadera contabilidad analítica.

Los equipos esenciales típicos de un sistema de telegestión, son los siguientes (Fig. 12)

Fig.12: Sistema de telegestión instalado para la central industrial de la Fig.11

Unidad

central y periféricos

• Ordenador con memoria suficiente RAM, y lectoras de minidisquete Monitor de alta resolución Teclado • Impresora bidireccional

Subestaciones

(por unidad)

Subestación modular con los siguientes elementos: • Modulo de alimentación • Modulo microprocesador con memorias EPROM y RAM de capacidad adecuada. • Tarjeta INTERRUPT • Tarjeta INTERFACE •

Tarjetas de entradas digitales

•

Tarjetas de salidas digitales

•

Tarjetas de entradas analógicas

•

Tarjetas de entradas por impulso

Es evidente que un objeto esencial de los sistemas de telegestión es la optimización en el funcionamiento de las calderas. Para este fin, un elemento que se puede incorporar al equipamiento de la caldera, es el analizador continuo del contenido de oxígeno en los humos procedentes de la combustión(Fig. 13 y 14).

Fig.13: Sonda para medición continua de oxígeno en los humos de salida de una caldera

Fig.14: Panel de un analizador continuo de humos con microprocesador

La sonda tiene en su extremo un elemento de óxido de circonio, que realiza la medición de los gases de combustión. Esta sonda se instala en el conducto de salida de humos de la caldera y trasmite las señales al analizador continuo. Esta señal es también posible enviarla el sistema de regulación de quemadores, que la procesa y es capaz de optimizar con ella la combustión.

Introducción Son aquellos que complementan las calderas permitiendo su correcto funcionamiento. Normalmente se instalan en una zona próxima a las calderas y, con frecuencia, dentro de una sala que se denomina central térmica o sala de calderas.

• Equipos de combustión • Sistema de alimentación de agua • Recuperadores del calor de los humos

Equipos de combustión Son el conjunto de elementos necesarios para generar la llama en el interior del hogar de las calderas de forma regulada y segura. Como es sabido, el proceso de la combustión que genera la llama, es la reacción exotérmica de los combustibles utilizados con el oxigeno del aire atmosférico. A continuación, se describirán los elementos esenciales que forman parte de los equipos de combustión. • Combustibles • Tipos de quemadores • Bombas de combustibles líquidos • Estaciones de regulación de gas de combustión • Ventiladores de aire de combustión • Medios auxiliares • Sistemas de regulación de la carga

Combustibles: A Continuación, se citan los de uso más importante: –

Líquidos, cuyas características son:

• Gasóleo clase C:

Densidad, a 15ºC: Viscosidad cinemática, a 40ºC Azufre, en peso: Poder calorífico inferior:

• Fuelóleo pesado nº2:

< 0,9 kg/l 7 mm2/s 0,2 %

Viscosidad, a 50ºC:

máx. 50 ºE

Azufre, en peso:

máx. 3,5 %

Poder calorífico inferior

min. 9.400 kcal/kg

min. 9.700 kcal/kg

• Fuelóleo pesado nº 1: Viscosidad, a 100ºC: Azufre, en peso: Poder calorífico inferior:

25 mm2/s máx. 2,7 % (1) min 9.600 kcal/kg

(1) cuando el contenido en azufre de esta calidad no supere el 1% en peso se denominará «Fuelóleo número 1 BIA»

–

Gaseosos, cuyas características son:

• Gas natural de ENAGAS: Composición: MetanoCH4

96,6%

EtanoC2H6

3,2 %

NitrógenoN2

0,2 %

Poder calorífico superior:

9.900 a 10.900 kcal/m³N

Poder calorífico inferior:

8.900 a 9.800 kcal/m³N

Indice de WOBBE: Peso molecular,a 0ºC y 760 mm Hg: Peso especifico:

11.520 a 13.860 kcal/m³N 15 a 16 g/mol 0,7 a 0,9 kg/mol

Tipos

de quemadores

Los quemadores aplicables a las calderas de instalaciones industriales, se pueden clasificar en los siguientes grupos esenciales, teniendo en cuenta la forma de tratar el combustible para configurar la llama: • De pulverización mecánica, o por presión • De pulverización asistida, o por inyección de fluido auxiliar • Rotativos, de pulverización centrífuga • De flujo paralelo, con mezcla por turbulencia

DE PULVERIZACIÓN MECÁNICA, O POR PRESIÓN En estos quemadores, se queman combustibles líquidos, fundamentalmente, gasóleo o fuelóleo. Estos llegan por el interior de la caña a su extremo, ya en el interior de la cámara de combustión, en donde se encuentran instalados los mecanismos de pulverización. (Fig. 15)

1. Tuerca soldada 2. Distribuidor 3. Atomizador 4. Tuerca de bloqueo

Para que realice la pulverización, es imprescindible que el combustible entre a la caña con una presión que oscilará entre 16 y 20 bar, según el fabricante y el tipo de combustible. Para el uso de combustibles ligeros, gasóleo y similares, no será necesario precalentarlo, porque ya tienen una viscosidad adecuada a la temperatura ambiente. En el caso de los combustibles pesados, fuelóleo en sus variedades, se precisa una viscosidad de unos 2ºE a la entrada a la caña, por lo que se tendrán que precalentar, normalmente en dos niveles: • En el primer nivel: a unos 40ºC, según tipo del fuelóleo, para que sea bombeable.

5. Pastilla 6. Tubo del quemador

Fig.15: Cabeza del quemador para pulverización mecánica

• En el segundo nivel: a unos 120ºC, según el tipo de fuelóleo, para que alcance los 2ºE que, aproximadamente, se requieren para su pulverización.

DE PULVERIZACIÓN ASISTIDA, O POR INYECCIÓN DE FLUIDO AUXILIAR En estos quemadores, se queman también combustibles liquidos pero, exclusivamente, pesados, como fuelóleo números 1, ó 2. La diferencia con los quemadores de pulverización mecánica es que, a través de la caña, se conduce un fluído auxiliar que se inyecta en su cabeza y emulsiona el combustible, formando una mezcla que se pulveriza más fácilmente, a una presión, generalmente algo más baja que en el caso de pulverización mecánica.

Cuando el vapor se genera en la caldera a una presión inferior a 7 bar, se emplea aire comprimido como fluído auxiliar de pulverización asistida. Siempre que sea posible, es preferible la utilización del vapor como fluído auxiliar, por las siguientes ventajas: • Aporta calor al combustible, favoreciendo el proceso de combustión y de limpieza de la caña. • No se requiere la instalación auxiliar de producción de aire comprimido, que no siempre está disponible en la central.

Preferiblemente, se inyecta vapor saturado a una presión de 8 a 12 bar, que se deriva del generado,reduciéndole y regulándole a la presión requerida antes de inyectarlo al quemador Fig.16: Cabeza de quemador para pulverización asistida (Fig. 16).

ROTATIVOS, DE PULVERIZACIÓN CENTRÍFUGA

En estos quemadores se queman combustibles líquidos, indistintamente, ligeros (gasóleo), o pesados (fuelóleo). La pulverización se logra por la fuerza centrifuga que se comunica al combustible por medio de un elemento rotativo interno. El elemento rotativo suele ser una copa, que gira a gran velocidad, distribuye el combustible y lo lanza perimetralmente hacia delante en forma de tronco de cono (Fig.17).

Para el uso de combustibles ligeros con este tipo de quemador, tampoco es necesario precalentarlos, sin embargo con combustibles pesados, fuelóleo en sus variedades, se precisa un precalentamiento entre 60 y 80ºC, dependiendo de sus calidades. Es evidente que, al tener elementos móviles en interior, estos quemadores rotativos requieren un mantenimiento más cuidadoso que los de pulverización mecánica, si bien son menos propensos al ensuciamiento.

10. Motor quemador

20. Polea quemador

11. Correas quemador

21. Cojinete quemador

12. Polea meter quemador 22. Tapa cojinete 13. Junta

23. Ventilador

14. Timón aire

24. Caja ventilador

15. Anillo int. refractario

25. Palomilla aire primario

16. Tubo separación placa 26. Placa frontal 17. anillo refractario

27. Boquilla

18. Tubo alimentación

28. Copa

19. Eje quemador

29. Refractario

Fig. 17: Esquema rotativo de combustibles líquidos

DE FLUJO PARALELO, CON MEZCLA POR TURBULENCIA En estos quemadores se queman combustibles gaseosos como el gas natural. El principio fundamental de diseño y funcionamiento de estos quemadores, es el siguiente (Fig.18). La cabeza de combustión se compone, esencialmente, de un dispositivo con aletas, llamado roseta (1), dispuesto en un director de aire cilíndrico (2).

1. Roseta de palas curvilíneas 2. Director de aire cilíndrico

6. Virola perforada de equilibrado estático

3. Núcleo de fijación de llama

7. Virola móvil de equilibrado

4. Cono deflector

8. Lanzas para gas (equipos en la

5. Jacket-tube central

Fig. 18: Quemador de gas de flujo paralelo

versión gas o mixta F.O./gas)

El aire comburente, que llega paralelamente al eje del quemador, se pone parcialmente en rotación por la acción de la roseta. Esta última, no ocupa toda la sección del conducto de aire; el espacio anular permite conservar una parte de la vena de aire en movimiento axial. Esta combinación de un flujo axial y de un flujo rotacional compone un chorro de torbellino, que provoca la mezcla en el gas. Cuando se combinan los quemadores que se acaban de describir para quemar, simultáneamente o por separado, más de un combustible se emplean los quemadores mixtos (Fig.19).

1. Elementos abatibles del quemador 2. Cuerpo del quemador 3. Aletas móviles 4. Anillo refractario 5. Lanza con caña de entrada de fuel-oil 6. Copa giratoria 7. Tobera de turbulencia del aire 8. Toberas de reparto del gas 9. Ventilador de aire de pulverización 10. Aletas del aire de pulverización 11. Conexión de fotocélulas con mirilla

Fig.19: Quemador rotativo para combustibles mixtos

Bombas

de combustibles líquidos

Para hacer circular los combustibles líquidos, entre los depósitos de almacenamiento y los quemadores, es necesario utilizar bombas que lo impulsen a través de las correspondientes tuberías. Se deberán usar, preferentemente, bombas de impulsión del fluído por medio de engranajes (Fig.20) que ofrecen las siguientes ventajas, respecto de las centrifugas: – Son más robustas – Son más estables y trabajan de modo más uniforme. – El propio combustible, al ser un producto petrolífero, actúa como lubricante de los engranajes, siendo su vida útil más larga.

Fig.20: Bomba de engranajes (esquema)

Caja del prensaestopas. Es sencilla y profunda, Eje ampliamente calculado elimina

sometida únicamente a aspiración, con lo que se

toda posibilidad de flexión.

reduce al mínimo el goteo.

Canales que aseguran libre circulación del líquido a través de los cojinetes. Engranajes Chevron de módulo especial, sin empuje Rodamientos de rodillos o bolas, según las

axial ni pérdida de líquido, gran superficie de

condiciones se servicio, doble hilera, de gran

contacto, resultan de alto rendimiento y larga

capacidad de carga, asegura larga duración y

duración.

alto rendimiento aún con líquidos de trasiego de caracteristicas no lubricantes.

Fig.20: Bomba de engranajes (sección)

Estaciones

de regulación de gas de combustión

Toda instalación para combustión de gas está constituida generalmente por: – Una estación principal de filtrado, de regulación y medida (ERM), instalada por la compañía distribuidora y que suministra el gas al utilizador a una presión de 3 a 5 bar. – Una estación reguladora secundaria, alimentada por la estación anterior, que regula la presión del gas, en general entre 0,3 y 1,25 bar. – Una red de tuberías, comprendiendo: • Un circuito de gas que une, de una parte, la estación principal con la estación secundaria y, de otra, la estación secundaria con los equipos de combustión.

• Un circuito de aire comprimido, limpio, desengrasado y seco, a una presión de 3 a 6 bar, destinado a la alimentación de los aparatos de regulación y seguridad. – Un conjunto de elementos de regulación y control, que mantienen el gas en condiciones óptimas, para una buena combustión. – Un conjunto de aparatos de seguridad, que protegen la instalación contra las anomalías de funcionamiento y regulación. – En su caso, un quemador para mantenimiento de una llama piloto, o encendido, por cada equipo de combustión. El encendido de estos quemadores se hace eléctricamente.

– Uno o varios equipos principales, que consumirán el gas mediante un proceso de combustión. La estación reguladora secundaria, comprende principalmente (Fig.21): – Un filtro (3), colocado a la llegada del gas y constituido por una cesta metálica de malla fina, situada en un cuerpo fácilmente desmontable para su limpieza. – En las instalaciones de marcha continua, se colocan dos filtros en paralelo con valvulería de seccionamiento, que permite la limpieza de la cesta sin parar la instalación. – Un regulador (5), que tiene como misión, mantener en el circuito hacia los equipos de combustión una presión constante, aproximadamente de 1 bar efectivo

Se pueden emplear diferentes tipos de reguladores: • Automotores (51), que utilizan el propio gas de la instalación como fluído motor. • Comandos (52), que son accionados por aire comprimido como fluído auxiliar. En las instalaciones importantes, es frecuente montar dos reguladores, manteniendo uno en reserva.

1. Válvula electroneumática de seccionamiento automático 2. Válvulas de seccionamiento de los filtros 3. Filtros de cesta con malla 4. Vlavulas de seccionamiento de los reguladores 5. Regulador de presión automotor, utiliza el gas como fluido motor 6. Manómetro 7. Manostato de exceso de presión de gas 8. Manostato de falta de presión de gas 9. Válvula de seccionamiento y bypass del regulador 10. Llave de seccionamiento del manómetro

Fig.21: Estación reguladora secundaria de gas

Ventiladores

de aire de combustión

Son los elementos destinados a enviar el aire comburente al cajón, común o individual, en el que están alojados los quemadores. En las instalaciones industriales el ventilador siempre se instala separadamente del quemador y, preferentemente, se aloja en un foso situado en el frente de la caldera, para amortiguar ruidos (el ventilador es el elemento más ruidoso de una central industrial), y para emplear menos espacio. Es frecuente equipar estos ventiladores con silenciadores acoplados al oído de aspiración, para reducir el nivel sonoro que producen. Tanto las calderas pirotubulares, como las acuotubulares realizan la combustión a sobrepresión, es decir, tienen los hogares y demás compartimentos estancos, y trabajan a sobrepresión interior.

Estos ventiladores se deberán prever e instalar, siempre, con los siguientes criterios: – El accionamiento del motor eléctrico al eje del ventilador será por correas y poleas. De este modo, se podrán realizar ajustes posteriores en el caudal impulsado, variando la velocidad de rotación, mediante la instalación de otros juegos de poleas y correas, lo que no permite una transmisión directa. – Entre el ventilador y elementos de impulsión al quemador, o el cajón de aire, se deberán instalar juntas flexibles, para amortiguar las vibraciones y absorber las dilataciones de la caldera.

Medios

auxiliares

Además de las bombas y ventiladores, existen otros elementos que complementan los equipos de combustión, permitiendo su correcto funcionamiento y vigilancia, diferentes según sea el combustible que utiliza el quemador. • Quemador para combustibles líquidos • Quemador para combustibles gaseosos

1) En el quemador para combustibles líquidos (El esquema de principio típico para fuelóleo se refleja en la Fig.22):

1. Ventilador 2. Flexible 3. Quemador 4. Enlace tambor 5. Válvula magnética de paso de fuel-oil 6. Válvula cierre rápido fuel-oil 7. Manómetro 6 kg/cm2 8. Válvula cuantitativa 9. Termómetro 10. Válvula cuello largo regulación presión circuito 11. Válvula cierre rápido fuelóleo 12. Válvula seguridad fuelóleo

13. Grupo moto-bomba fuelóleo 14. Filtro de fuelóleol 15. Válvula de paso fuelóleo 16. Válvula de paso gas 17. Manómetro de 0,6 bar 18. Manoreductor 19. Válvula de paso gas de encendido 20. Válvula reguladora de presión 21. Manómetro 22. Válvula magnética encendido 23. Botella de gas 24. Presostato aire secundario

Fig.22: Esquema típico para equipo de combustión de combustibles líquidos

Elementos esenciales que comprende: – La valvulería y elementos de control, que para una instalación de marcha continua suele ser: • Cuatro válvulas (15), para aislamiento de bombas y filtros de alimentación de combustible. • Cuatro válvulas (11), para seccionamiento de los circuitos de impulsión y retorno de combustible. • Dos válvulas cuantitativas (8), para regular el caudal de impulsión/retorno de combustible. • Dos válvulas manuales de cierre rápido (6), a la entrada de combustible a quemadores

• Dos válvulas manuales de cierre rápido (5), a la entrada de combustible a quemadores. • Dos válvulas de derrame (10), para mantenimiento de la presión en el circuito de combustible a los quemadores. – Elementos de seguridad sobre aire de combustión y el fuelóleo: • Un presostato (24), en el conducto de aire entre el ventilador y quemador para detectar baja presión. • Un presostato y un termostato en el colector de impulsión de las bombas (13), para detectar baja presión y baja temperatura del combustible respectivamente

El ejemplo de la Fig.22, corresponde a unos equipos de combustión con dos quemadores rotativos, con precalentamiento previo fuelóleo. Todos los elementos anteriormente enumerados están unidos entre sí por tuberías de acero, y pueden constituir un cuadro monobloc. – Circuito de aire comprimido: Sí existen válvulas neumáticas en los circuitos, el aire comprimido para su alimentación deberá ser desengrasado y seco, por ello, se suele aportar por un grupo moto-compresor, manteniendo la presión, aproximadamente de 6 bar efectivos.

– Elementos de seguridad sobre quemadores: Los quemadores tienen las siguientes seguridades, además de las ya mencionadas anteriormente: • Presostato de alta presión en caldera. • Célula de vigilancia de llama.

2) En quemadores para combustibles gaseosos (El esquema de principio típico para gas natural se refleja en la Fig.21): 1.

Válvula

electroneumática

de

seccionamiento automático 2. Válvulas de seccionamiento de los filtros 3. Filtros de cesta con malla 4. Válvulas de seccionamiento de los reguladores 5. Regulador de presión automotor, utiliza el gas como fluido motor 6. Manómetro 7. Manostato de exceso de presión de gas 8. Manostato de falta de presión de gas 9. Válvula de seccionamiento y by-pass del regulador 10. Llave de seccionamiento del manómetro

Fig.21: Estación reguladora secundaria de gas

Elementos esenciales que comprenden: – La valvulería y elementos de control, que para una instalación de marcha continua incluye normalmente: • Cuatro válvulas (2), de aislamiento de los filtros. • Tres válvulas (4) y (9), para seccionamiento y bypass en el caso del regulador automotor. La válvula para bypass se suele tener precintada para evitar una falsa maniobra. • Cuatro válvulas (4) y (9), para seccionamiento y bypass en el caso de regulador comandado. • Un manómetro (6), con su llave de seccionamiento (10), en el circuito regulado.

– Elementos de seguridad sobre la presión del gas: • Un manostato (7), con su llave de seccionamiento (10), para el exceso de presión. • Un manostato (8), con su llave de seccionamiento (10), para la falta de presión. • Una válvula neumática (1), colocada a la llegada del gas a la estación secundaria que asegura el cierre inmediato por falta o exceso de presión al actuar el manostato correspondiente sobre la válvula piloto electromagnética de alimentación de aire a la válvula principal.

El conjunto de la válvula electro-neumática principal (1) se elige de manera que la falta de aire comprimido, o la falta de corriente eléctrica, cierre la válvula.

En las instalaciones para grandes potencias, equipadas con una buena regulación automática del consumo de gas, se puede prescindir de esta estación reguladora secundaria.

Todos los elementos anteriormente enumerados están unidos entre sí por tuberías de acero y pueden constituir un cuadro monobloc.

Los elementos esenciales de la rampa de gas en el frente de caldera, son las siguientes ( Fig.23):

1. Colector principal de gas 2. Colector llegada de gas a rampa de equipos de combustión 3. Vávula manual para seccto. general del gas 4. Válvula manual para seccto. de rampa 5. Válvula neumática de seccto. automático de rampa 6. Válvulas electromagnéticas para piloto de las válvulas neumáticas 7. Válvula neumática de puesta a la atmósfera 8. Válvula reguladora progresiva de la presión 9. Válvulas manuales para seccto. de equipos de combustión 10. Manguera flexible llegada gas a rampa 11. Equipos de cimbustión 12. Manostato de falta y exceso de presión de gas en rampa 13. Manómetros con llave de seccto. 14. Quemadores auxiliares de encendido 15. Válvulas electromagnéticas seccto. de quemadores auxiliares 16. Válvulas manuales para seccto. de quemadores auxiliares 17. Válvula manual en circuito de quemadores auxiliares 18. Válvulas neumáticas para seccto. de equipos de combustión 19. Filtros de gas 20. Mangueras flexibles llegada gas a quemadores auxiliares 21. Válvula manual de purga de aire

Fig.23: Rampa de gas típica

Considerando el caso clásico, para una información general, de una estación de regulación secundaria alimentando a dos equipos de combustión para hogar y a varios hogares, situados todos en la misma nave, se pueden distinguir los siguientes circuitos con los correspondientes elementos: – Circuito de gas: Partiendo de la estación secundaria se encuentra: - Un colector principal (1), constituído por una tubería de acero montada con bridas soldadas y juntas de Klingerit. - Una válvula (3) manual, para seccionamiento , montada sobre el colector principal. Esta válvula se suele situar fuera de la nave, permitiendo el cierre en caso de accidente grave.

- Un colector (2), de llegada de gas a la rampa de fachada de cada hogar. - Una válvula (4) manual, para seccionamiento de la rampa de fachada. - Un filtro (19), de cesta metálica, de malla fina, para cada rampa de fachada. - Un colector de acero con salida para los dos equipos de combustión y, opcionalmente, para los dos quemadores de encendido (14). - Un tramo de tubería en acero para purga de la rampa de fachada, que termina fuera de la nave con una válvula manual (21), de seccionamiento. - Una válvula seccionamiento.

manual

(21),

de

- Una válvula reguladora (8), progresiva, de la presión del gas.

- Dos manómetros (13), con llaves de seccionamiento, antes y después de la válvula reguladora.

- Alimentar las válvulas neumáticas de seguridad. - Refrigerar las células de control de llama.

- Una manguera flexible (10), para unión del colector de llegada con el de los equipos de combustión.

- Alimentar el regulador de presión, sino es del tipo automotor.

- Dos válvulas (9) manuales, para seccionamiento de los equipos de combustión.

El consumo de aire comprimido es pequeño, aproximadamente 1,5 m³/h, por rampa de gas, y destinado para el funcionamiento del regulador de presión.

– Circuito de aire comprimido: El aire comprimido debe ser desengrasado, seco y limpio, por ello, se suele aprovechar por un grupo moto-compresor, manteniendo la presión, aproximadamente, de 6 bar efectivos. Se debe montar en cada rampa de gas la tubería necesaria para:

Las válvulas neumáticas de seguridad solo utilizan el aire comprimido para maniobra de la apertura o cierre, es decir, el consumo es prácticamente nulo. Todos los combustibles gaseosos pueden formar con el aire una mezcla detonante, por lo que se deben proyectar las instalaciones con las protecciones siguientes:

–

Seccionamiento de la llegada de gas: Es importante que, enseguida de la aparición de una anomalía de funcionamiento, sea puesto en acción el elemento de seguridad que corta la llegada de gas a la rampa de gas del hogar, o a alguno de los equipos de combustión, dependiendo de la naturaleza de la anomalía. - El disparo de uno de los manostatos de presión de gas o la detección de falta de aire de combustión debe producir el cierre de la llegada de gas a la rampa de gas del hogar. - La acción de una célula fotoeléctrica, que controla la llama del equipo sobre el que está instalada debe provocar el cierre inmediato de la llegada de gas al equipo de combustión correspondiente.

La mayoría de las veces estas maniobras de cierre son ordenadas automáticamente por los aparatos de seguridad, pudiéndose distinguir dos tipos de instalaciones, en función del número de equipos de combustión por hogar, que condicionan la necesidad de algunos elementos: - Si el hogar solamente tiene instalado un equipo: Los manostatos de gas, el detector de falta de aire y la célula de vigilancia de la llama, actúan sobre el sistema de cierre situado en el conducto de llegada de gas a la rampa. Es decir, el exceso o falta de presión de gas, la falta de aire o la extinción de llama, provocan el cierre inmediato del paso de gas al equipo.

- Si el hogar tiene instalados más de un equipo:

–

Maniobras en rampa de gas con dos equipos de combustión (Fig.23).

Los manostatos de gas y el detector de falta de aire actúan sobre el sistema de cierre situado en el conducto de llegada de gas a la rampa.

- Para asegurar un cierre seguro de la llegada del gas y evitar cualquier riesgo de entrada al hogar se emplean los siguientes elementos:

La célula de vigilancia de la llama de cada uno de los equipos de combustión, actúa sobre el sistema de cierre situado en el conducto de llegada de gas al equipo correspondiente.

• Una válvula neumática (5), con su electroválvula piloto (6), montada sobre el colector de llegada a la rampa de gas.

En general se puede decir que la acción de los manostatos de gas y del detector de aire de combustión obligan al cierre de la llegada de gas a todos los equiposy que la acción de alguna célula fotoeléctrica obliga al cierre de la llegada de gas al equipo correspondiente.

• Una válvula neumática (7), con su electroválvula piloto (6), montada al final del colector, para comunicación a la atmósfera por fuera de la nave. • Una válvula neumática (18), con su electroválvula piloto (6), para cada quemador, montada sobre el colector de llegada al equipo.

1. Colector principal de gas 2. Colector llegada de gas a rampa de equipos de combustión 3. Vávula manual para seccto. general del gas 4. Válvula manual para seccto. de rampa 5. Válvula neumática de seccto. automático de rampa 6. Válvulas electromagnéticas para piloto de las válvulas neumáticas 7. Válvula neumática de puesta a la atmósfera 8. Válvula reguladora progresiva de la presión 9. Válvulas manuales para seccto. de equipos de combustión 10. Manguera flexible llegada gas a rampa 11. Equipos de cimbustión 12. Manostato de falta y exceso de presión de gas en rampa 13. Manómetros con llave de seccto. 14. Quemadores auxiliares de encendido 15. Válvulas electromagnéticas seccto. de quemadores auxiliares 16. Válvulas manuales para seccto. de quemadores auxiliares 17. Válvula manual en circuito de quemadores auxiliares 18. Válvulas neumáticas para seccto. de equipos de combustión 19. Filtros de gas 20. Mangueras flexibles llegada gas a quemadores auxiliares 21. Válvula manual de purga de aire

Fig.23: Rampa de gas típica

El mando automático y tipo de estas válvulas debe ser de tal forma que el cierre de las válvulas de corte de gas obligue a la apertura de la válvula de puesta a la atmósfera. Cualesquiera que sean las condiciones particulares adoptadas para las seguridades es necesario respetar de una forma absoluta las condiciones siguientes: • La desaparición o variación de las condiciones particulares normales previstas para el funcionamiento debe obligar de una manera irreversible al cierre de todas las válvulas de corte.

• La falta de corriente eléctrica, o una suspensión del suministro de aire comprimido, debe entrañar inmediatamente la detención de la llegada de gas a la rampa de gas. Esto implica la instalación de una alimentación eléctrica independiente, por batería de acumuladores, y de un depósito de aire comprimido de seguridad. - Para consumos de gas muy importantes, las válvulas electroneumáticas se sustituyen por válvulas con servomotor eléctrico, o neumático.

Es importante, para la seguridad de una instalación, que el funcionamiento de los equipos de combustión esté colocado bajo control permanente de aparatos de alarma y seguridad de corte, que puedan evitar las condiciones favorables a la formación de la mezcla explosiva. Independientemente de las falsas maniobras de encendido, que la estricta aplicación de las normas y una instrucción conveniente al personal suelen evitar, el peligro puede aparecer durante el funcionamiento a régimen normal de la instalación por una de las siguientes causas:

− Aparición de inquemados en el gas de combustión. − Extinción imprevista de la combustión, continuando la entrada de gas sin quemar en el hogar.

APARICIÓN DE INQUEMADOS La aparición de inquemados en el gas de combustión puede ser controlada permanentemente por un aparato analizador. Este aparto no es, general, absolutamente obligatorio, si tienen en cuenta las siguientes advertencias: a) El exceso de aire de combustión admitido en marcha industrial, debe ser sensiblemente superior al exceso de aire mínimo determinado durante el periodo de pruebas, para así evitar los inquemados.

b) En el caso de marcha mixta (gas-combustible líquido), la insuficiencia de aire de combustión es inmediatamente detectada por la aparición de humos en la chimenea producidos por la combustión incompleta del combustible líquido.

EXTINCIÓN DE LA COMBUSTIÓN Los peligros derivados de la extinción imprevista de la llama son relativamente fáciles de prevenir, pues la extinción es debida, en la casi totalidad de los casos a que, por una causa fortuíta, la proporción de aire/gas a la salida del quemador sobrepasa los límites de inflamabilidad. El origen del desajuste puede ser:

• Un manostato detectando el exceso de presión de gas. • Un detector de falta de aire comburente. • Un dispositivo detectando extinción de la llama. Todos estos aparatos actúan sobre las válvulas de seccionamiento de la llegada de gas a la rampa de gas, y/o a cada uno de los equipos.

• Una falta de gas. – Manostatos de baja y alta presión de gas: • Un exceso de gas. • Una falta de aire comburente. • Una maniobra defectuosa. Los aparatos clásicos para evitar estos riesgos suelen ser: • Un manostato detectando la baja presión de gas.

Los dos manostatos pueden ser sustituidos por uno solo, de doble contacto controlado, después de la válvula reguladora progresiva, a las condiciones de falta o exceso de presión del gas a la llegada a la rampa de fachada.

– Detector de falta de caudal de aire comburente: Se puede utilizar un contacto eléctrico, dispuesto sobre el contactor del mando del motor del ventilador, que permite controlar el funcionamiento o parada del motor. Se puede, igualmente, emplear un manostato sensible a las bajas presiones del aire, cuando el ventilador funciona a caudal mínimo para el menor consumo del equipo de combustión. – Detector de extinción de llama: Aunque los manostatos de seguridad antes descritos detectan como última consecuencia la falta de llama, se recomienda, con carácter de necesidad, prevenir esta falta de llama que se puede producir sin razón aparente.

Los dispositivos usados para la detección de llama en los equipos industriales de combustión son: - El electrodo de ionización. - La célula fotoeléctrica.

a) Electrodo de ionización (Fig. A) El principio de este dispositivo es una ampliación, de una parte, de la conductividad de la superficie ionizada de la llama y, de otra parte, del restablecimiento de corriente alternativa entre dos electrodos, que son respectivamente la llama y la masa metálica del equipo. El control de llama por este sistema es positivo y seguro, aunque pueden presentarse los inconvenientes siguientes:

• El deterioro rápido de los electrodos, obligando a sustituciones sistemáticas y frecuentes. • La imposibilidad de usarlo en una combustión mixta, pues la llama del combustible líquido (principalmente fuelóleo) provoca el engrase del electrodo.

1. Cuerpo tubular 2. Electrodo de ionización 3. Electrodo de encendido 4. Tubo de llegeda de gas 5. Cuerpo 6. Carter 7. Faldon 8. Director 9. Deflector 10. Piloto 11. Interruptor 12. Tobera de gas 13. Junta 14. Soporte 15. Transformador de encendido 16. Relé de detección de llama

Fig. A: Electrodo de ionización

b) Célula de control de llama (Fig. B) Es el único dispositivo admisible para la combustión de gas, gas y fuelóleo o solo fuelóleo. Es, sin embargo recomendable, que las células que se utilicen sean sensibles a los rayos ultravioletas, pues en el comienzo de la llama hay abundancia de estas radiaciones (cualquiera que sea la calidad del combustible: gas, fuelóleo, etc.). Las células «UV» disponibles en el mercado permiten detectar los rayos ultravioletas de muy pequeña intensidad, si bien, es preciso orientar el detector casi paralelamente el eje del equipo de combustión y regular la sensibilidad del objeto electrónicamente, o por un diafragma.

Es fácil controlar con precisión la llama de cada uno de los equipos de combustión instalados en el hogar y conservar entre cada célula una muy buena selectividad de la detección. La célula asignada a cada equipo no ve los bordes o la cola de la llama del equipo contiguo.

1. Dispositivo de mando con botón de puesta en marcha del quemador 2. Transformador de encendido 3. Cámara de compresión con clapeta de aire a cierre automático 4. Tapa de la carcasa 5. Cárter del quemador 6. Caña del pulverizador 7. Tubo de llama 8. Cabeza de combustión con electrodos de encendido 9. Regulación de la presión de aire lado combustión 10b. Servomotor para la regulación del caudal de aire 11. Vigilancia de la llama 12. Conector del quemador 13. Bomba de gasóleo 14. Motor 15. Tubos flexibles

Fig. B: Célula de vigilancia de llama

Sistemas

de regulación de la carga

La regulación de la carga de las calderas industriales se realiza dependiendo de los dos tipos esenciales de energía que producen: – Generando vapor – Generando agua sobrecalentada. 1) Generando vapor: La señal primaria de gobierno es el valor de la presión efectiva del propio vapor generado, que se toma a la salida de la caldera (a la salida del sobrecalentador, cuando dispone de él), por medio de un transmisor (Fig.24), que a través del correspondiente convertidor la transforma en señal de salida de 4 a 20 mA que llega al regulador principal del sistema (Ejemplo en Fig.25). Este regulador compara la señal recibida con su valor de consigna y

posiciona las válvulas de combustible. El fabricante del sistema de combustión tiene establecida una curva de combustión en la que, para cada porcentaje de carga, le corresponde una posición de las válvulas de combustible y, a su vez, a cada posición de las válvulas de combustible, le corresponde una posición de las clapetas de regulación del aire de combustión a los quemadores. Obteniéndose en cada punto de esta curva el coeficiente de exceso de aire, y un contenido de CO 2 , en los humos. Las válvulas de combustible y las clapetas del aire de combustión van variando su posición, en función de la variación del valor de la presión del vapor o, lo que es lo mismo, de la demanda de carga de la caldera.

1. Brida de conexión al proceso 2. Cuerpo de la célula de medida 3. Membrana 4. Junta anular 5. Sensor capacitivo de Silicio para presión 6. Convertidor A/D 7. EEPROM en la célula de medida 8. EEPROM en la electrónica 9. Microprocesador 10. Convertidor D/A 11. Módulo de comunicación, (sólo en la versión programable) 12. Indicador analógico 13. Indicador digital (ambos opcionales)

Ia Señal de salida Pe Presión de entrada Uh Tensión de alimentación

Fig.24: Diagrama de función de transmisor de presión

Fig.25: Regulador de la alimentación de agua a caldera

La banda de regulación de la carga tendrá como valor máximo, el 100% de la carga (MCR), y como valor inferior, la carga que corresponde del mínimo técnico del sistema.

- Regulación todo/nada: En la que los quemadores se encienden y apagan al descender o sobrepasar un determinado valor de consigna.

2) Generando agua sobrecalentada: - Regulación a escalones (normalmente dos): La señal primaria de gobierno, en este caso, es el valor de la temperatura de impulsión del agua sobrecalentada que se toma a su salida de la caldera por medio de un transmisor, que a través del correspondiente convertidor, la convierte en señal de salida de 4 a 20 mA que llega al regulador principal continuando el proceso como en el caso anterior de las calderas generadoras de vapor. Los casos genéricos descritos anteriormente son los que corresponden a un sistema de regulación modulante o continua, sin escalones. Existe la posibilidad de equipar los sistemas de regulación de carga con criterios menos exigentes, a saber:

En la que los quemadores se encienden a carga mínima, o se sitúan a carga máxima, en función de la demanda en el consumidor. Ambos sistemas de escalones están en desuso y completamente desaconsejados en las calderas industriales, ya que perjudican su rendimiento térmico cuando el objetivo actual es justamente el contrario, es decir, optimizar estos rendimientos, habida cuenta de alto precio de los combustibles y de su evidente incidencia en la amortización de las inversiones.

Sistema de alimentación de agua Existen dos conceptos completamente distintos para los sistemas de alimentación de agua a las calderas industriales, dependiendo de los dos tipos esenciales de energía que producen: – Generando vapor. – Generando agua sobrecalentada. En ambos casos se tendrá en cuenta el contenido del Articulo 20, de la ITC-MIE-AP1, del Reglamento de Aparatos a Presión, que presenta el cumplimiento de la NORMA UNE 9-075, sobre las calidades del agua de alimentación, o aportación a las calderas (TABLAS 3,4 y 5, de la NORMA UNE 9-075, de octubre 1992, que se adjuntan). Deberá entenderse que las prescripciones de la mencionada NORMA UNE 9-075, representan los valores nominales a mantener según la reglamentación, pero que el usuario deberá respetar escrupulosamente los valores limites que prescriba en su caso el fabricante de la caldera, que serán normalmente más exigentes.

Tabla 3: Agua de alimentación en calderas pirotubulares

1) En el caso de alta concentración de materias orgánicas no oxidables con Mn O 2 K y si oxidables con Cr O3 K2 se consultará a un especialista.

Tabla 4: Agua en el interior de las calderas pirotubulares

1) Las concentraciones de Si O2 en el agua de la caldera guardarán la relación: Si O2 (mg/l) / m (m mol/l)