INFORME CALDERO

I.

INTRODUCCION

Una caldera es una maquina o instalación, diseñada y construida para producir vapor de agua a elevada presión y temperatura, las hay desde pequeñas instalaciones locales para la producción de vapor, con vapor de relativa baja temperatura y presión, hasta enormes instalaciones industriales, utilizadas para la alimentación de turbinas de generación de electricidad, y otro procesos industriales donde se requiere vapor en grandes cantidades, a altas temperaturas y presiones (Solé, 2005). En esencia una caldera es un recipiente cerrado, lleno parcialmente de agua a la que se le aplica calor procedente de alguna fuente, tal como un combustible, para hacerla hervir y producir vapores. Como estos vapores están confinados a un espacio cerrado, se incrementará la presión interna y temperatura (Solé, 2005). Existe muchos tipos de calderas de acuerdo a las temperaturas y presiones finales, tipo de energía calorífica disponible y volumen de producción de vapor (Solé, 2005).

OBJETIVOS:  Familiarizarse con el equipo y reconocer sus partes.  Conocer la importancia del equipo.

II.

REVISION LITERARIA

Las calderas industriales tienen, en general, características de diseño distintas de las calderas energéticas; se construyen en un amplio campo de tamaños, presiones y

temperaturas, desde las de vapor saturado, que se utilizan para caldeos de todo tipo, hasta las de para plantas generadoras de electricidad (Leindeger, 1997).

Las calderas industriales suministran vapor para más de una aplicación; en determinadas circunstancias la demanda de vapor puede ser cíclica o fluctuante, de modo que el funcionamiento de la unidad generadora de vapor y su equipo de control, se pueden complicar (Leindeger, 1997).

En las calderas industriales, el flujo de la mezcla agua-vapor suele ser en circulación natural, con excepción de las viejas unidades remodeladas con lechos fluidificados burbujeantes y las grandes calderas con gran capacidad de generación de vapor (Leindeger, 1997).

Las grandes calderas para generación de electricidad, se diseñan para quemar carbón pulverizado o troceado, aceite, gas o una combinación de aceite o gas con un combustible sólido determinado. Las calderas industriales se diseñan para los combustibles anteriores y también para quemar en hogares mecánicos, carbón groseramente troceado (Leindeger, 1997).

2.1. TIPOS DE CALDERAS

Aunque existen numerosos diseños y patentes de fabricación de calderas, cada una de las cuales puede tener características propias, las calderas se pueden clasificar en dos grandes grupos; calderas pirotubulares y acuatubulares (Solé, 2005).

II.1.1. CALDERAS PIROTUBULARES Se denominan pirotubulares por ser los gases calientes procedentes de la combustión de un combustible, los que circulan por el interior de tubos cuyo exterior esta bañado por el agua de la caldera (Solé, 2005). El combustible se quema en un hogar, en donde tiene lugar la transmisión de calor por radiación, y los gases resultantes, se les hace circular a través de los tubos que constituyen el haz tubular de la caldera, y donde tiene lugar el intercambio de calor por conducción y convección (Solé, 2005). Según sea una o varias las veces que los gases pasan a través del haz tubular, se tienen las calderas de uno o de varios pasos. En el caso de calderas de varios pasos, en cada uno de ellos, los humos solo atraviesan un determinado número de tubos, cosa que se logra mediante las denominadas cámaras de humos. Una vez realizado el intercambio térmico, los humos son expulsados al exterior a través de la chimenea (Solé, 2005).

Figura N°1: Caldera Pirotubular

Fuente: Solé, (2005).

II.1.2. CALDERAS ACUOTUBULARES. En estas calderas, al contrario de lo que ocurre en las pirotubulares, es el agua el que circula por el interior de tubos que conforman un circuito cerrado a través del calderín o calderines que constituye la superficie de intercambio de calor de la caldera. Adicionalmente, pueden estar dotadas de otros elementos de intercambio de calor, como pueden ser el sobrecalentador, recalentador, economizador, etc (Solé, 2005). Estas calderas, constan de un hogar configurado por tubos de agua, tubos y refractario, o solamente refractario, en el cual se produce la combustión del combustible y constituyendo la zona de radiación de la caldera (Solé, 2005). Desde dicho hogar, los gases calientes resultantes de la combustión son conducidos a través del circuito de la caldera, configurado este por paneles de tubos y constituyendo la zona de convección de la caldera. Finalmente, los gases son enviados a la atmósfera a través de la chimenea (Solé, 2005). Figura N°2: Caldera Acuotubular

Fuente: Solé, (2005).

Con objeto de obtener un mayor rendimiento en la caldera, se las suele dotar de elementos, como los ya citados, economizadores y precalentadores, que hacen que la temperatura de los gases a su salida de la caldera, sea menor, aprovechando así mejor el calor sensible de dichos gases (Solé, 2005).

II.1.3. CALDERAS DE VAPORIZACIÓN INSTANTÁNEA Existe una variedad de las anteriores calderas, denominadas de vaporización instantánea, cuya representación esquemática podría ser la de un tubo calentado por una llama, en el que el agua entra por un extremo y sale en forma de vapor por el otro. Dado que el volumen posible de agua es relativamente pequeño en relación a la cantidad de calor que se inyecta, en un corto tiempo la caldera esta preparada para dar vapor en las condiciones requeridas, de ahí la denominación de calderas de vaporización instantánea (Solé, 2005).

Figura N°1: Caldera de vaporización instantánea

Fuente: Solé, (2005).

Hay que destacar que en estas calderas el caudal de agua inyectada es prácticamente igual al caudal de vapor producido, por lo que un desajuste entre el calor aportado y el caudal de agua, daría lugar a obtener agua caliente o vapor sobrecalentado, según faltase calor o este fuese superior al requerido (Solé, 2005).

III. III.1.

RESULTADOS

DESCRIPCION DE TALLER

Planta Piloto de Alimentos (PPA) de la Universidad Nacional Agraria la Molina (UNALM). III.2.

FECHA DE EJECUCION

18 de mayo del 2012 III.3.

MATERIALES    

III.4.

Mandil Botas Cuaderno de apuntes, lápices Guincha EQUIPO OBSERVADO

Caldero III.5.

ESPECIFICACIONES DEL EQUIPO Cuadro Nº1: Características del caldero Características Técnicas

Material

Acero

Estado

Bueno, en funcionamiento.

Presión del caldero Radio Menor

150 psia 1.52 m

Capacidad

80%

Radio Mayor

2.75 m

Largo del caldero Rendimiento

10.1 m

Accesorios Chimenea

2m

Alto de la Bomba

1.32 m

III.6.

ESQUEMA DE MÁQUINA Y PARTES

Tubos de Fuego

Cuerpo del Caldero

Patas

Salida de Humo

Salida y Retorno Válvula de Seguridad

III.7. DESCRIPCIÓN DEL MECANISMO DE FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA

Quemador de combustible Los

gases

muy

calientes

combustible, se conducen a través

procedentes de un quemador de de múltiples tubos embebidos en el

agua contenida en el cuerpo de la caldera, hasta una chimenea de salida al exterior. Estos tubos se conocen como tubos de fuego. Durante el paso por los tubos, ceden el calor al agua circundante, calentándola y elevando su temperatura, los vapores resultantes, burbujean en el resto del agua para concentrarse en el domo de donde se extraen para el proceso. Una válvula de seguridad calibrada, impide que se alcancen presiones peligrosas para la integridad de la caldera.

III.8. 

EVALUCIÓN DE LA MAQUINA El caldero debe tener un adecuado mantenimiento para evitar daños por incrustaciones de sales provenientes del agua dura de la universidad, por esa razón no se encuentra en funcionamiento debido a que la acumulación de estas sales dañaría los tubos internos del caldero, reduciría la eficiencia del caldero y aumentaría el consumo de combustible.



El área donde se ubica el caldero no se encuentra limpia y la superficie externa del caldero se encuentra deteriorada y oxidada, debido a que no se encuentra en funcionamiento.



No se observo la superficie interna del caldero (tubos internos).

IV.

CONCLUSIONES

 El funcionamiento de la máquina es por transferencia de calor directa entre el agua y los tubos internos del caldero.  El caldero presenta una evaluación buena, sin embargo, debe de presentar un mejor mantenimiento.  Es importante un buen uso del caldero, para evitar incrustaciones por sales provenientes del agua.

V.

BIBLIOGRAFIA



LEINDENGER, OTTO. M., 1997. Procesos industriales. Fondo editorial PUCP.



SOLÉ, ANTONIO.C, 2005. Instrumentación industrial. Ediciones técnicas Marcombo. Séptima edición. España.