Calderas

INACAP CONCEPCIÓN-TALCAHUANO
Máquinas y Sistemas Térmicos.

APUNTE: DESCRIPCION DE CALDERAS Y
GENERADORES DE VAPOR.

Profesor: Marco VASQUEZ QUILODRAN
Fecha: 25 de Abril de 2006.

DESCRIPCION DE CALDERAS Y GENERADORES DE VAPOR
OBJETIVOS
• Generar agua caliente para calefacción y uso general
• Generar vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o calefacción.
FUNCIONAMIENTOFuncionan mediante la transferencia de calor, producido generalmente al quemarse un
combustible, al agua contenida o circulando dentro de un recipiente metálico.
En toda caldera se distinguen dos zonas importantes:
a) Zona de liberación de calor u hogar o cámara de combustión
Es el lugar donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con respecto
al recipiente metálico.Interior: El hogar se encuentra dentro del recipiente metálico o rodeado de paredes
refrigeradas por agua.
Exterior: Hogar construido fuera del recipiente metálico. Está parcialmente rodeado o sin
paredes refrigeradas por agua.
La transferencia de calor en esta zona se realiza principalmente por Radiación
(llama – agua).
b) Zona de tubos
Es la zona donde los productos de la combustión ( gases ohumos) transfieren calor ala
agua principalmente por Convección ( gases – agua. Está constituida por tubos,
dentro de los cuales pueden circular los humos o el agua.
La generación de vapor para el accionamiento de las turbinas se realiza en
instalaciones generadoras comúnmente denominadas calderas.
La instalación comprende no sólo la caldera propiamente dicha, sino, además, componentesprincipales y accesorios tales como:
Economizadores y chimeneas.
Sobrecalentadores y recalentadores.

Quemadores y alimentadores de aire.
Condensadores.
Bombas y tanques de alimentación.

Domos.
En la caldera propiamente dicha se produce el calentamiento, la evaporación y
posiblemente el recalentamiento y sobrecalentamiento del vapor. La caldera puede incluir en su
estructura alguno delos componentes citados.
Las calderas se pueden clasificar según:
a) El pasaje de fluidos, en humotubulares o acuotubulares.
b) El movimiento del agua, de circulación natural o circulación forzada.
c) La presión de operación, en subcríticas y supercríticas.

Las calderas primitivas consistían en un gran recipiente lleno de agua que era
calentado por un fuego en su parte inferior. El granvolumen de agua en estado de ebullición
generaba fácilmente situaciones de gran riesgo al excederse la presión máxima admisible.
Para aumentar la superficie de contacto gas-metal, y disminuir la cantidad de agua en
ebullición se crearon primero las calderas humotubulares, en las que los gases de combustión
circulan por tubos inmersos en el agua.
El próximo paso en el desarrollo fue la creaciónde las calderas acuotubulares, en las
que el agua circula por tubos que forman las paredes del hogar. De este modo se maximiza la
transferencia de calor y se minimiza el volumen de agua reduciendo el riesgo de explosión.
Las múltiples aplicaciones que tienen las calderas industriales, las condiciones variadas
de trabajo y las innumerables exigencias de orden técnico y práctico que deben cumplirpara
que ofrezcan el máximo de garantías en cuanto a solidez, seguridad en su manejo, durabilidad
y economía en su funcionamiento, ha obligado a los fabricantes de estos equipos a un
perfeccionamiento constante a fin de encarar los problemas. La búsqueda de soluciones ha
originado varios tipos existentes agrupados según sus características más importantes.
Definiciones:
a)
Caldera: Eldecreto Nº 48/84 define caldera como un recipiente metálico en el que
se genera vapor mediante la acción del calor; una definición completa sería:
“Caldera 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”.
b)
Generador de Vapor: Se llama así al conjunto o...