Calderas

Páginas: 6 (1490 palabras) Publicado: 30 de septiembre de 2010
Partes:
– Hogar – Quemador – Humos – Intercambiador de calor – Fluido caloportador – Chimenea

Reducir el tamaño de la caldera implica:
– Limitar el tamaño del intercambiador de calor (aletas, turbuladores) [pérdida de carga en los humos es crítica] – Reducir el agua contenida ⇒ disminuir el tiempo de respuesta – Hacer más inestable la temperatura de salida – Disminuir la pérdidas térmicaspor la envolvente

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2.- Combustión (I)
Reacción [combustible - comburente] ⇒ calor
a un nivel térmico aprovechable

El quemador es el encargado de que la mezcla sea la apropiada La cantidad de calor por unidad de masa que desprende un combustible al quemarse es el Poder Calorífico (kJ/kg)
– – PCI (el vapor de agua de los humos no condensa) PCS (se condensa el vapor de agua de los humos)Los elementos básicos que reaccionan son:
– – – El oxígeno del aire como comburente (aprox. 1m3 por kWh) El carbono y el hidrógeno del combustible Otros elementos (azufre), e inertes (cenizas)

2.- Combustión (II)
Reacciones del Carbono : C + O2 = CO2 + 32.780 MJ/kg C + 1/2 O2 = CO + 9.188 MJ/kg CO + 1/2 O2 = CO2 + 10.111 MJ/kg La reacción del Hidrógeno es: H2 + 1/2 O2 = H2O + 118.680MJ/kg Si el agua se condensa: H2 + 1/2 O2 = H2O + 142.107 MJ/kg La reacción de Azufre es: S + O2 = SO2 + 2.957 MJ/kg

2.- Combustión (III)
En la combustión completa (estequiométrica) todo el carbono se oxida en CO2 • C + O2 = CO2 12 g de C necesitan 22,4 litros de O2
• H2 + 1/2 O2 = H2O • S + O2 = SO2 2 g de H2 necesitan 11,2 litros de O2 32 g de S2 necesitan 22,4 litros de O2

La combustiónincompleta se produce si existe CO en los humos El aire contiene el 21% de O2 ,se necesitan 4,76 veces más de aire La composición del combustible marca la cantidad de oxígeno necesaria Una combustión completa requiere exceso de aire, que depende de:
– el combustible – la homogeneidad de la mezcla Combustible Metano Etano Propano Butano (m3/m3) de aire 9,57 16,75 12,119 11,925 6

Demasiado excesodisminuye la Tª final y el nivel energético

2.- Combustión (IV)
Punto de rocío húmedo y ácido ⇒ limitan la temperatura de los humos
– Gas Natural 155 gr.agua/kWh ⇒ (T humos mayor) – Gasóleo C 87 gr.agua/kWh – SO3 + H2O = SO4H2 T > 130ºC

Tsuperficies > Trocío
• tubos de doble pared (aumento del A intercambio) • mantener la temperatura de retorno a la caldera alta con un bypass • calderasde condensación (materiales resistentes)

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3.- Combustibles (I)
Los combustibles se clasifican en: sólidos, líquidos y gases. Propiedades de los combustibles
– Potencia o poder calorífico; el superior y el inferior – Límite de inflamabilidad: porcentajes de combustible y aire en la mezcla, a presión y temperatura para que sea de forma autosostenida – Velocidad de propagación de la llama:en un frente gaseoso – Temperatura de ignición; punto de inflamación (combustibles líquidos); temperatura a la cual la velocidad de combustión es lo suficientemente elevada para que la combustión se propague – Indice Wobbe; (combustibles gaseosos), es el cociente entre el PCS y la raíz cuadrada de la densidad relativa respecto del aire (MJ/m3) Marca tres familias: A (23,86 a 31,4 gas ciudad); B(41,28 a 57,99 gas natural) C (77,46 a 92,4 GLP).

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3.- Combustibles (II)
Los combustibles sólidos, importan el carbono fijo, la humedad, las cenizas y las materias volátiles; mala mezcla con el aire, ensucian superficies Los combustibles líquidos, fueloleo (↑ S2), y gasóleo C
Distribución en camiones cisterna y almacenamiento en un depósito central, alcanzando la caldera por una red detuberías

Los combustibles gaseosos, butano, propano, gas natural
Composición variable, y el suministro puede ser por medio de canalizaciones a alta baja o media presión, con depósitos fijos o con depósitos móviles (bombonas); necesitan vaporización

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4.- Tipos de Calderas (I)
Clasificación por los materiales
Calderas de fundición; por elementos, la transmisión de calor tiene lugar en...
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