Calderas

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Capítulo 3
CALDERAS DE TUBOS DE AGUA
La diferencia fundamental entre las calderas de tubos de agua y las de tubos de
humos es que en las primeras el agua circula por dentro de los tubos en vez de
alrededor de ellos (calderas de tubos de humos). Los gases calientes pasan alrededor
de los tubos en las primeras.
Las calderas de tubos de fuego (o de humos) se diseñan con los tubos contenidosdentro de la envolvente o cascara de la caldera. Los tubos de la mayor parte de las
calderas de tubos de agua están situados en el exterior del calderín (o calderines) de
vapor. Las dos ventajas de la modalidad de caldera de tubos de agua son:
1. Puede obtenerse mayor capacidad aumentando el número de tubos,
independientemente del diámetro del calderín de vapor.
2. El calderín no está expuestoal calor radiante de la llama.
La mayor ventaja sobre las calderas de tubos de humos (o calderas pirotubulares) es
la libertad para incrementar las capacidades y presiones. Esto es imposible con las
calderas de tubos de humos ya que el espesor de la chapa exterior delimitante de la
caldera y otros requisitos estructurales pueden hacerlas prohibitivas por encima de las
21 toneladas/hora decapacidad y por encima de los 21 kg/cm2 de presión de vapor.
Las elevadas capacidades y presiones de las calderas de tubos de agua han hecho
posible los modernos generadores de vapor grandes de las centrales térmicas.
La construcción modular de grandes calderas de tubos de agua permite el montaje en
fábrica de los paneles de tubos de agua del hogar y de los paneles del
sobrecalentador yrecalentadores que se sitúan en obra y después se conectan a los
calderines o cabezales. Esto facilita el montaje en obra mediante grúa y, después de
situados, se conectan los muros o paneles pantalla a los calderines de vapor. Esto
facilita el montaje, da mayor control de calidad en fabricación y es más económico.
Sin embargo, las pequeñas calderas compactas de tubos de agua también se diseñan
ydesarrollan para competir con las calderas de tubos de humo, y para cubrir el gran
mercado existente para las calderas más pequeñas. Las ventajas son las siguientes:
1 • Al instalar múltiples unidades en lugar de una sola caldera grande, el calentamiento
se basa en la carga por caldera, suministrando una gran elasticidad

durante los períodos de demanda baja de vapor. Las calderas producenvapor
rápidamente; por otra parte, es posible el corte de fin de semana sin verse afectados
por los elevados costes de calentamiento de una caldera grande.
2. Los pequeños generadores de vapor pueden colocarse cerca de la carga de vapor,
evitando así las pérdidas de las líneas de vapor y condensado y reduciendo
el tamaño de 1a sala de calderas y el espacio necesario.
3. La capacidad de reservao punta puede suministrarse con un sistema de calderas
múltiples.

ANTIGUAS CALDERAS DE TUBOS DE AGUA,
TIPO DE TUBOS RECTOS
Las primitivas calderas de tubos de agua siguieron los diseños de algunas calderas de
tubos de humos siendo de tubos rectos suspendidos sobre el hogar y con los tubos
conectados en dos tipos de cabezales:
1. Cabezal tipo caja.
2. Cabezal sinuoso.
Calderas decabezales sinuosos y de caja.
La Figura 3.1a muestra una antigua caldera de tubos de agua rectos. Los tubos están
colocados en el hogar, y el calderín superior se utiliza en principio como depósito de
almacenaje de agua y vapor. La circulación desde el calderín superior es hacia abajo y
a los cabezales traseros, y desde éstos atravesando los tubos de agua y pasando
finalmente a través del cabezalfrontal. Con esta exposición, los tubos de las calderas
comienzan a estar separados de la «cascara» o pared interior, en contraste con las
calderas de tubos de humos. El diseño mostrado tiene un calderín: las grandes
calderas tienen dos o tres calderines. El calderín opera desde el frontal hasta la parte

trasera de la caldera. Los tubos rectos de acero inclinados, y normalmente de 4" (100...
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