calderas

2. ENERGIA TERMICA
DE VAPOR Y
CALDERAS
AHORRO Y USO RACIONAL DE LA ENERGIA EN
VAPOR Y CALDERAS

INTRODUCCION A LA INGENIERIA
DEL VAPOR.
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Esta presentacion de apoyo va dirigida a todas las
personas
relacionadas
con,
la
operación,
mantenimiento y principalmente brindar las
herramientas
necesarias para
desarrollar
estrategias de ahorro en la energía térmica del vapor
ycalderas en su empresa.

DEFINICION DEL VAPOR.
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El agua puede estar:
En estado sólido:
Llamada Hielo.
En estado líquido: Llamado Agua.
En estado gaseoso: LLamado Vapor.

EL VAPOR ES EL ESTADO
GASEOSO DEL AGUA.

PRODUCCION DEL VAPOR.
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Fig. 1 Experimento de
produccion de vapor.

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Peso

Pistón

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1 KG: agua
Energía

Termómetro
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Si tenemosun cilindro.
1 Kg. de agua 0ºC.
Si adicionamos calor
hasta 100ºC.
Hf :Entalpia especifica del
agua saturada.
Hfh: Entalpia especifica
de evaporación
Hg: Entalpia especifica
del vapor.
Hf + Hfg = Hg

PRESION VOLUMEN Y CALIDAD DEL
VAPOR.
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En el ejemplo del cilindro, si el agua se calienta y
se produce vapor , la presión aumenta.
A presión atmosférica latemperatura del agua
saturada es de 100ºC.
Si la presión sube a 10bar (148 psi) la
temperatura de saturacion del agua será de
180ºC.
A la presión atmosférica, 1 Kg. de vapor ocupa
1.673 m³. A la presión de 10 bar abs, el mismo
Kg. de vapor solo ocupa 0.194 m³.
La calidad del vapor se describe mediante su
"fracción seca", que es la proporción de vapor
completamente seco presente en el vaporconsiderado.

GENERADORES DE VAPOR.
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Los generadores de vapor, calderas, son
recipientes que trabajan a presión , para transferir
calor de la combustión, a un fluido, siendo la mas
común la conversión del agua en vapor.
La fuente de calor mas usada es la combustión
de:Carbón, Combustibles líquidos o Gases.
También se usan otros como: la cascarilla de
arroz,papel,madera,etc.
También se usa como fuente de calor, las
resistencias eléctricas y gases calientes de
procesos industriales.

CONDENSACION DEL VAPOR.
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La condensación es el proceso inverso del
que tiene lugar en la genetación del vapor.
Cuando el vapor condensa, cede el calor de
entalpia de evaporación al medio.

Tanque con serpentín

Tanque con serpentín anegado

CLASIFICACION DELAS
CALDERAS.
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Las calderas se clasifican según:
Presión y temperatura de trabajo.
Tipo y forma de quemar el combustible.
Por el tipo de paso de humos.

CLASIFICACION DE LAS CALDERAS
POR PRESION

De Baja Presión
15 - 60 psi

De media Presión
60- 150 psi.

De Alta Presion
150-250 psi.

CLASIFICACION DE LAS
CALDERAS(Continuación).
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POR TIPO DE COMBUSTIBLE.CLASIFICACION POR EL TIPO DE COMBUSTIBLE

SOLIDOS

LIQUIDOS

GASEOSOS

Cárbon, Bagazo,
Cascarilla de Arroz
Aserrin, Basuras,
otros.

Crudo de castilla
Fuel oil
ACPM
Kerosene.

Gas natural
Gas propano GLP.
GasButano.

CLASIFICACION DE LAS
CALDERAS(Continuación).
POR LA FORMA DE QUEMAR EL COMBUSTIBLE.

Calderas de Carbón.
Tipo de Quemador.

De Combustible Líquido.
Tipode Quemador.

De Combustible Gaseoso
Tipo de quemador.

Carbon pulverizado
Parrillas estáticas
En lecho fluidizado

Con presion mecánica
De baja presión de atomización.
De alta presion de Atomizacón

De gas premezclado
Con mezcla en boquilla
Atmosféricos

CLASIFICACION DE LAS
CALDERAS(Continuación).

POR EL PASO DE LOS HUMOS

Calderas Acuotubulares.

CalderasPirotubulares

EFICIENCIA TERMICA EN LAS
CALDERAS.
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La eficiencia de Combustión en las calderas esta
dada por lo completa y eficiente que sea la
reacción Oxigeno - Carbono.
Disminuye con el aumento de oxigeno necesario
para la combustión completa.
Combustibles inquemados representa rebaja en
la eficiencia de combustión.
Contenidos de (CO) en los gases, significa una...