Caldera

DISEÑO DE UN CALDERO DE BAJA POTENCIA PARA LA FÁBRICA DE ROPA “LOU REN”

CAPÍTULO 2:
TECNOLOGÍA DE LOS CALDEROS

2.1 INTRODUCCIÓN

Actualmente, la máquina más difundida y utilizada para la obtención de vapor
es sin duda la caldera. Ya sea el caso que se requiera agua temperada o vapor con la
mayor exigencia de presión y temperat ura; se continuará empleando una caldera;
únicamentevariará el tipo de caldera a emplearse. Según las características del agua
o vapor requeridos se deberá escoger la máquina que mejor cubra las necesidades; así
se podrá escoger según el tamaño (presión de trabajo), el combustible a utilizar y la
forma de circulación del agua y humos.

2.2 DEFINICIÓN DE CALDERA

Una caldera es un recipiente cerrado a presión, en el cual se calienta un
fluidopara uso externo. El calor necesario para calentar y vaporizar el agua puede
ser suministrado por un hogar, por gases calientes recuperados a la salida de otro
aparato industrial, por irradiación solar o por una corriente eléctrica.

Figura 2.1: Principio de funcionamiento de una caldera

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Una caldera produce vaporque puede ser utilizado con fines de calefacción o
para producir trabajo. La diferencia entre los calderos que producen calor y trabajo
es la presión y calidad del vapor. En la figura 2.1 se presenta el principio de
funcionamiento de una caldera que produce trabajo. Después que se alimenta de
agua al interior de la caldera por medio de una bomba hidráulica (1), el fluido será
calentado porlos gases de combustión hasta obtener las características requeridas por
el sistema (2), estos gases son evacuados por la chimenea (3) al ambiente. El vapor
obtenido es distribuido (3), ya sea para procesos productivos, o para el movimiento
de turbinas (4), en el caso de generación eléctrica, la turbina activará al generador
(6). Después de girar la turbina el vapor pasa por un intercambiadorde calor (5), el
condensador evita que la bomba trabaje con fluidos a temperaturas no recomendadas.

2.3 CLASIFICACIÓN DE LAS CALDERAS

Existen diversos criterios para la clasificación de las calderas, como por
ejemplo el combustible utilizado, las presiones de funcionamiento, tipo de recorrido
del fluido, materiales de construcción, tipo de fijación (móviles o fijas), posición
(vertical uhorizontal) entre otras. Para simplificar la clasificación se indicarán los
más utilizados en el medio:
a) Según el combustible utilizado:
Sólidos
Líquidos
Gaseosos
b) Según la presión de trabajo
De mínima presión
De baja presión
De generación de fuerza (potencia)
c) Según el contenido de los tubos
Calderas de tubos de humo o pirotubulares
Calderas acuotubulares
d) Calderas eléctricas30

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En España,13 se utiliza una pequeña fórmula que relaciona dos propiedades de
las calderas para su clasificación, así tenemos V que es el volumen del agua en m3 y
la presión de servicio P en kg/cm2, teniendo en cuenta estos parámetros se dividen e n
las siguientes categorías:

Categoría A:

V x P > 600Categoría B:

10 < V x P ≤ 600

Categoría C:

V x P ≤ 10

2.3.1 CLASIFICACIÓN SEGÚN EL COMBUSTIBLE UTILIZADO

2.3.1.1 COMBUSTIBLES SÓLIDOS

En la actualidad las empresas que trabajan con materia prima basada en
compuestos orgánicos, aprovechan los residuos de los procesos para la generación de
vapor. Tal es el caso de las empresas madereras, ingenios azucareros, entre otras.

Acontinuación se describen los combustibles sólidos más utilizados:

Leña

Es un elemento combustible sin poder de explosión, posee alto poder
calorífico, es un elemento biodegradable aun después de su combustión, su precio es
razonablemente económico (residuos de empresas madereras).

Un aspecto

importante a la hora de tratar la leña es su humedad. Para poder ofrecer sus más altas
cotas...