Calderas

Eficiencia de una Caldera

Ingenieria Civil Industrial
Universidad Gabriela Mistral, Puerto Varas.
Rodrigo Vásquez Torres.

Rendimiento de una caldera.
1. Determinar el rendimiento de unacaldera de una capacidad de 3 ton/hrs., que produce
vapor a 100psig, el agua de alimentación tiene una temperatura de 40°C, se utiliza en el
quemador combustible diesel. En este caso utilizaremos elmétodo indirecto.
Datos de medición:
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CO2=12,5%
O2= 4,5%
CO=0%
T° ambiente= 25°C
T° chimenea= 250°C
Superficie exterior caldera =25m2

ηcaldera= 1-(qA-qu-qf-qs)
Donde:
 qA=pérdidas de los gases de escape.
 qu= pérdidas por combustión incompleta. En este caso se considera 0.
 qf= pérdidas por combustible no quemado. En este caso se considera 0.
 qs= pérdidas porradiación, convección, etc. En este caso se considera 2%.
qA =

VA * CpA
Hu

( tA-ta )

Donde:
 VA= cantidad de gases de escape (m3N/kg combustible quemado)
 tA= temperatura de gases deescape (°C)
 ta= temperatura del aire ambiente (°C)
 CpA= capacidad calorífica medida de los gases de escape entre tA-ta (Kj/m3N °C)
Si la combustión es con exceso de aire e incompleta, VA sedetermina por:
VAsecos= VCO2 + VSO2 + VCO + VN2 + VO2
VAsecos =

V(CO2 + SO2) + CO
(CO2 + SO2)medidos + CO medido

Donde:
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VCO2= volumen de CO2 ( m3N/ Kg )
VCO= volumen de CO ( m3N/Kg )
VSO2= volumen de SO2 ( m3N/ Kg )
VN2= volumen de N2 ( m3N/ Kg )
VO2= volumen de O2 ( m3N/ Kg )

( m3N/ Kg )

(CO2 + SO2) medido= medido en gases de escape, análisis de Orzat o similar(se mide la suma de
ambos componentes).
CO medido = medido en gases de escape, análisis de Orzat o similar.
Cantidad de agua (VW) = proveniente de la humedad del combustible y combustión delhidrogeno (H2) del combustible
qA= (VA*CpA + VW*CpW)( tA-ta)*1/ Hu
Cpseco CpW= calor específicos medios (tA-ta), desde gráfico.

Cálculo de valores para combustibles líquidos y sólidos.

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