Diseño De Calderas

Operaciones Unitarias

DISEÑO DE CALDERAS

ESQUEMA

PRINCIPIOS BASICOS DEL DISEÑO DE CALDERAS
La ingeniería de combustión es la “ciencia de quemas combustible para liberar calor y capacitarlo para desarrollar trabajo útil o proporcionar calefacción”. La operación de una unidad generadora de vapor, comprende: 1. La conversión del potencial energético del combustible en energía térmica. 2.La transmisión de esta energía a un medio (generalmente vapor de agua), que pueda emplearse en un trabajo útil.

CONSIDERACIONES PARA DISEÑO

EL

El problema básico del diseño de una caldera, consiste en disponer la superficie total de absorción de calor de una manera tal, que extraiga el calor máximo obtenible del combustible y de los productos de la combustión. Al mismo tiempo aparece elproblema económico de obtener la máxima eficiencia al costo mínimo posible.

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Caldera Fogón Equipo par quemar el combustible Recolección y transporte de cenizas Separadores de vapor Agua de alimentación Sistema de purga Suministro de aire para la combustión Remoción de los productos de la combustión Cimentaciones y soportes Refractarios y mamparasPrecalentamiento de aire y del agua Accesorios de la caldera

NECESIDADES DE SERVICIO
Para servicios de calefacción y procesos industriales, las consideraciones principales son, generalmente, en el orden de importancia que se enumeran: 1. Seguridad en el servicio 2. Costo de adquisición 3. Entrega inmediata 4. Eficiencia 5. Costo de operación 6. Servicio adecuado

CARACTERISTICAS DE LA CARGAPara el diseño de una unidad generadora de vapor, es necesario determinar las siguientes características de la carga: 1. Carga mínima, normal y máxima. 2. Duración de cada una de esas fases de la carga. 3. Factor de la carga 4. Naturaleza de la carga, constante o intermitente. El diseño determinará la capacidad de la caldera para sostener una carga normal con una eficiencia alta.CARACTERISTICAS DEL COMBUSTIBLE
Las bases para el diseño de los mecanismos destinados a quemar, son determinados por las cualidades del combustible que ha de emplearse, teniendo en cuenta su valor calórico y sus propiedades. Además debe investigar la propiedades de las cenizas, incluyendo: Punto de fusión de la ceniza, pérdidas por combustible no quemado y presencia de azufre, vanadio y otros elementosextraños.

SISTEMAS DE COMBUSTION
Los combustibles sólidos se queman en fogones mecánicos o en parrillas, en forma de polvo o triturados. Los quemadores de aceite combustible se obtienen en numerosos tipos que incluyen: Vaporización, Rotatorios, de Cañón y Atomización por vapor o por aire. La capacidad del equipo de combustión o el tamaño de la parrilla, determina la cantidad de combustibleaplicable. Cada método de combustión tiene sus propias peculiaridades de diseño.

FLUJO DE LOS GASES
Para mantener la combustión es indispensable suministrar aire y desfogar los productos de la combustión. La corriente necesaria de los gases es originada por la diferencia de presiones entre el fogón y el punto de escape de los gases de la caldera, o sea el tiro; éste se puede conseguir por mediosnaturales (efecto de chimenea) o por los medios mecánicos (ventiladores). El tiro por elementos mecánicos puede ser originado por ventiladores de tiro forzado, de tiro inducido, o de ambas cosas a la vez.

AGUA DE ALIMENTACION
El agua que se introduce a la caldera para ser convertida en vapor, recibe el nombre de agua de alimentación. Si se trata de condensado que es recirculado, habrá pocosproblemas. Pero si es agua cruda, probablemente habrá necesidad de liberarla de oxígeno, precipitados, sólidos en suspensión, sustancias incrustantes y otros elementos contaminantes. Para obtener eficiencias altas, el agua de alimentación es calentada, generalmente, por medio de economizadores.

FOGON
La cámara de combustión debe tener el espacio suficiente para contener la flama. La forma del...