Calderas Marinas

 
 Manual de Calderas Industriales
 
1.
 
INTRODUCCIÓN
 
Cuando buscamos en un diccionario el significado de la palabra ‘caldera’, entre las diversas acepciones que aparecen, encontramos: ‘recipiente metálico, grande y más o menos redondeado y cilíndrico que sirve para hervir un líquido y generar vapor que será empleado para producir energía o como sistema de calefacción’. Viendo estadefinición somos capaces de hacernos una idea de la forma y utilidad de una caldera, pero de lo que es más importante, ya podemos saber en que radica su importancia en la industria, que en definitiva es el lo que nos centraremos a estudiar: una caldera es el punto de partida en la producción de energía en la inmensa mayoría de las empresas.

Como hemos dicho, nosotros como ingenieros industrialesvamos a centrarnos en la aplicación de las calderas a el sector industrial, aunque si bien existen otras aplicaciones como calefacción, calentamiento de aguas sanitarias.... en las que no entraremos ya que simplemente las calderas industriales merecen un amplio estudio que intentaremos desarrollar en este libro. En definitiva, con esta obra lo que pretendemos es hacer una guía de consulta a laquesea posible recurrir si necesitamos información acerca de este amplio tema como es el de las ‘calderas industriales’.

Una caldera es un cambiador de calor; transforma la energía química del combustible en energía calorífica. Además, intercambia este calor con un fluido, generalmente agua, que se transforma en vapor de agua. En una caldera se produce la combustión que es la liberación del calordel combustible y la captación del calor liberado por el fluido. La caldera es necesaria para poder realizar la gran mayoría de los trabajos y a su vez, también para el confort de las personas ya que gracias a ella las personas reciben calor en todos los lugares que posean una caldera. Este calor recibido de la caldera viene dado por los mecanismos básicos de transmisión de calor: la conducción esel calor que pasa de una parte a la otra de la pared del hogar, o de los tubos de humos; la convección, los tubos de humos se calientan al contacto con los productos de combustión y, por último, la radiación se produce un intercambio de calor de la llama a las paredes del hogar.

Hasta principios del siglo XIX se usaron calderas para teñir ropas, producir vapor para limpieza, etc., hasta quePapin creó una pequeña caldera llamada "marmita". Se usó vapor para intentar mover la primera máquina homónima, la cual no funcionaba durante mucho tiempo ya que utilizaba vapor húmedo (de baja temperatura) y al calentarse ésta dejaba de producir trabajo útil. Luego de otras experiencias, James Watt completó una máquina de vapor de funcionamiento continuo, que usó en su propia fábrica, ya que era unindustrial inglés muy conocido. La máquina elemental de vapor fue inventada por Dionisio Papin en 1769 y desarrollada posteriormente por James Watt en 1776.Inicialmente fueron empleadas como máquinas para accionar bombas de agua, de cilindros verticales. Ella fue la impulsora de la revolución industrial. Máquinas de vapor alternativas de variada construcción han sido usadas durante muchos añoscomo agente motor, pero han ido perdiendo gradualmente terreno frente alas turbinas. Entre sus desventajas encontramos la baja velocidad y (como consecuencia directa) el mayor peso por kW de potencia, necesidad de un mayor espacio para su instalación e inadaptabilidad para usar vapor a alta temperatura. A lo largo de la historia se han construido calderas para tracción, utilizadas en locomotoras paratrenes tanto de carga como de pasajeros; una caldera multi-humo tubular con haz de tubos amovibles, preparada para quemar carbón o lignito. Para medir la potencia de la caldera, y como dato anecdótico, Watt recurrió a medir la potencia promedio de muchos caballos, y obtuvo unos 33.000 libras-pie / minuto o sea550 libras-pie/seg., valor que denominó ‘Horse Power’, potencia de un caballo....