Calderas

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA

DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA

CAGUA-EDO. ARAGUA

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|Ingeniería Mecánica Sección “A” |

Cagua, Noviembre 2009

INTRODUCCIÓN

Una caldera es un cambiador de calor; transforma la energía química del combustible en energíacalorífica. Además, intercambia este calor con un fluido, generalmente agua, que se transforma en vapor de agua. En una caldera se produce la combustión que es la liberación del calor del combustible y la captación del calor liberado por el fluido. La caldera es necesaria para poder realizar la gran mayoría de los trabajos y a su vez, también para el confort de las personas ya que gracias a ella laspersonas reciben calor en todos los lugares que posean una caldera. Este calor recibido de la caldera viene dado por los mecanismos básicos de transmisión de calor: la conducción es el calor que pasa de una parte a la otra de la pared del hogar, o de los tubos de humos; la convección, los tubos de humos se calientan al contacto con los productos de combustión y, por último, la radiación se produceun intercambio de calor de la llama a las paredes del hogar.

Hasta principios del siglo XIX se usaron calderas para teñir ropas, producir vapor para limpieza, etc., hasta que Papín creó una pequeña caldera llamada "marmita". Se usó vapor para intentar mover la primera máquina homónima, la cual no funcionaba durante mucho tiempo ya que utilizaba vapor húmedo (de baja temperatura) y alcalentarse ésta dejaba de producir trabajo útil.
Luego de otras experiencias, James Watt completó una máquina de vapor de funcionamiento continuo, que usó en su propia fábrica, ya que era un industrial inglés muy conocido.
La máquina elemental de vapor fue inventada por Dionisio Papín en 1769 y desarrollada posteriormente por James Watt en 1776.
Inicialmente fueron empleadas comomáquinas para accionar bombas de agua, de cilindros verticales. Ella fue la impulsora de la revolución industrial.

Máquinas de vapor alternativas de variada construcción han sido usadas durante muchos años como agente motor, pero han ido perdiendo gradualmente terreno frente a las turbinas. Entre sus desventajas encontramos la baja velocidad y (como consecuencia directa) el mayor pesopor kW de potencia, necesidad de un mayor espacio para su instalación e inadaptabilidad para usar vapor a alta temperatura.
A lo largo de la historia se han construido calderas para tracción, utilizadas en locomotoras para trenes tanto de carga como de pasajeros; una caldera multi- humotubular con haz de tubos amovibles, preparada para quemar carbón o lignito. Para medir la potencia de lacaldera, y como dato anecdótico, Watt recurrió a medir la potencia promedio de muchos caballos, y obtuvo unos 33.000 libras-pie / minuto o sea 550 libras-pie/seg., valor que denominó ‘Horse Power’, potencia de un caballo. Posteriormente, al transferirlo al sistema métrico de unidades, daba algo más de 76 kgm/seg. pero, la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de París, resolvió redondear ese valor a75 más fácil de simplificar, llamándolo "Caballo Vapor" en homenaje a Watt.

PARTES DE UNA CALDERA:

Una caldera está compuesta principalmente de:

✓ Hogar o cámara de combustión, en el cual tiene lugar la combustión del combustible, su forma y tamaño depende del tipo de combustible.
✓ Un cuerpo intercambiador en el que se absorbe parte del calor liberado en...