construcción de caldera casera

RENDIMIENTO DE UNA CALDERA

1 Clasificación de las Calderas

Las calderas pueden clasificarse atendiendo a varios criterios:

1.1. Atendiendo a las necesidades energéticas del proceso:
Calderas de agua caliente
Calderas de agua sobrecalentada
Calderas de vapor saturado
Calderas de vapor sobrecalentado
Calderas de fluido térmico

1.2. Atendiendo a la posición relativa entre el fluidoa calentar y los gases de combustión:
Calderas Pirotubulares: Los humos calientes circulan por el interior de los tubos sumergidos en el fluido.
Calderas Acuotubulares: El fluido circula por el interior de los tubos sumergidos en una masa de humos.

2. Construcción de una Caldera Casera

Se tomó la olla a presión y se le adecuo en la parte superior de la tapa donde va ubicado la válvula deregulación y se le adapto por medio de soldadura de bronce una terminal para ponerle una T del mismo material, luego de instalada esta última se procedió a acolar los niples y terminales para poner de un lado el manómetro y del otro lado la salida del vapor. La construcción de la turbina fue simple debido a que ya estaba fabricada y solo bastaba con adecuarla al proceso y ubicarla de formacorrecta, pues las únicas dos cosas que se le hizo a esta parte de la caldera fue grapar a la tapa de la olla el adaptador que se iba a usar para poner la turbina y ubicarla correctamente. Con estos sencillos pasos se pudo armar nuestra caldera en base a una olla a presión y un pequeño generador eléctrico.

2.1. Materiales utilizados
Para la construcción de una caldera casera se hizo uso de:
Unaolla a presión marca Universal O con capacidad de 6L
Un lente verde LED 1.5V
Un motor pequeño con aspas
Tubo de cobre de ¼”
Una unión T
Racores
Niples
Teflón
Manómetro de máximo 30psi
Termómetro digital
Gas natural
Estufa
Brocas de 1/8
Remaches de 1/8
Remachadora
Martillo
Taladro
Segueta
Pinzas
Vernier
Llaves de apriete
Agua
Lima

No se hizo uso de una caldera que tuviese unaválvula para aumentar la presión en el sistema, puesto que la válvula óptima para una caldera es una válvula de aguja, las cuales son muy costosas. Las válvulas de tipo aguja son básicamente válvulas de globo que se ajustan con precisión, utilizadas muy comúnmente para realizar estrangulación de fluido con un estrangulamiento del mismo de manera precisa o fina y sus aplicaciones incluyen altaspresiones y grandes temperaturas. Adicional a esto, una válvula de aguja puede llegar a afectar el funcionamiento del manómetro, por tanto, se decidió que por costos y por precaución, no se utilizaría válvula alguna.

2.2. Costos
La mayoría de los materiales con los que se trabajó fueron en calidad de préstamo (por ejemplo, la remachadora, el taladro, el martillo, las llaves de apriete, entreotras) u obsequiadas por terceros (tubo de cobre de 1/8”). El resto de costos es el siguiente:

Concepto
Cant.
Valor
Unitario
Valor
Total
Valor
Acumulado
Unión T (Soldada a la olla a presión)
1
6000
6000
6000
Soldadura de Bronce (Para la unión T)
1
7000
7000
13000
Codo 90° (3/8”)
1
1200
1200
14200
Manómetro 30psi
1
10000
10000
24200
Acople reductor
1
3000
3000
272002 Brocas y 6 Remaches de 1/8”
-
-
5300
32500
Olla a presión convencional de 6L
1
50000
50000
82500
Transportes
-
-
2500
85000

Lo que nos da un total de $85 000 pesos colombianos. Adicional, conseguimos un comprador de la olla a presión que nos ofrece los mismos $50 000 en las condiciones en las que se encuentra, claro está, sin el acople del motor con las aspas.

3. Balance deEnergía de una Caldera

En el balance de calor de una caldera se estable la siguiente igualdad:



Para realizar el balance deberemos:
1. Establecer una temperatura de referencia (normalmente la temperatura ambiente)
2. Realizar un balance de masa
3. Considerar el PCI (Poder Calorífico Inferior) del combustible

A continuación se describen los calores que toman parte en el balance de...