calderas

CAPITULO 2. DISENO DEL SISTEMA DE CONTROL
DEL CALDERO DE MOPALEX.CIA.LTDA.
En este capítulo se plantearan las posible soluciones a los problemas que presenta
actualmente la planta de MOPALEX, por no poseer de un sistema de control en su
caldero, primero analizaremos algunas definiciones de los componentes principales de
los calderos para en base a esta información diseñar nuestros sistemas.2.1

DEFINICIONES

GENERALES

DE

CALDEROS

PIROTUBULARES.
2.1.1

FUNCIONAMIENTO.

Su principio es la transferencia de calor al agua, producida generalmente al quemarse
un combustible, sólido o liquido. Los gases calientes producto de la combustión,
circulan por una haz de tubos, los cuales se encuentran sumergidos en un tanque que
contiene el agua la cual va a ganar calor. Deesta manera podemos obtener agua caliente
o vapor.

Existen cuatro partes que se distinguen por su importancia, la zona de

liberación de calor, conocida como hogar y la zona de transferencia de calor o la de
tubos, el quemador y Mc Donel o control de nivel.

Salida de Vapor
Tubos
Hogar
Quemador

Control de Llama

Fig 2.1: Esquema de partes principales del Caldero
Fuente: CatalogaYork Shipley

2.1.1.1 Zona de Liberación de Calor:

Este es el lugar en donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con
respecto al tanqud del caldero, generalmente es construido de material refractario.

2.1.1.2 Zona de Tubos:
Esta zona es en donde los productos de la combustión (gases o humos) transfieren el
calor al fluido de trabajo, por convección. Esta constituidapor haces de tubos dentro de
los cuales circulan gases calientes o agua.

2.1.1.3 Quemador
Este es el elemento del caldero que produce la combustión mediante la mezcla de aire y
combustible, es el encargado de controlar la llama, con el cual manejamos con
seguridad, la entrada de combustible, la parecencia de llama, y las chispas de ignición.

2.1.1.4. Mc Donnell o control de Nivel
Estees el sistema con el cual podemos controlar el nivel de agua dentro de nuestro
caldero, este sistema es muy importante ya que debido a la transferencia de calor se
produce la evaporación del agua, bajando nivel de agua o como se le conoce secando el
caldero, si no repone el nivel del agua el calor que gana la caldera por la combustión no
tendrá a donde transferir el calor, provocando unaexplosión.

2.2

SISTEMAS

DE

CONTROL

PARA

CALDERA

PIROTUBULARES.

El trabajo de una caldera es el de proporcionar energía a un proceso mediante la
oxidación o quema de un combustible, de esta manera realizamos la transferencia de
calor desde el hogar del caldero, hacia el fluido de trabajo, en este caso agua. De
acuerdo a los requerimientos de nuestra planta debemos tener ennuestro caldero
presiones y temperaturas de operación, para lograr esto este proceso requiere de
sistemas de control y seguridad que garanticen que se obtengan los parámetros de
operación en los valores y tiempos requeridos, así como también llevar un control
automático sobre el sistema operativo del caldero para minimizar el riesgo de paradas
imprevistas o peor aun accidentes en la planta.
Losparámetros importantes a controlar dentro de los calderos entre otros son las

presiones de trabajo, que deben estar dentro de los limites operativos del caldero, esto lo
conseguimos con el presostato y válvulas de seguridad, así también es importantísimo
garantizar un nivel adecuado de agua dentro del caldero, este control se lo maneja
directamente con el McDonnell y la bomba dealimentación,

por ultimo se debe

controlar que la combustión dentro del hogar sea la adecuada y sobre todo muy segura
para evitar accidentes provocados por explosiones del combustible, es así que es
indispensable un fotocélula y ventiladores para inyector a la combustión el exceso de
aire que nos permita que mar de una manera correcta el combustible. A continuación
detallaremos los sistemas que...