Calderas e Intercambiadores de Calor

CALDERAS E INTERCAMBIADORES DE CALOR

INTEGRANTES: Deisy Giraldo Gallego
Nicolás Montero Muñoz
Ximena Alejandra Parra Ojeda
Maria Teresa Torres Orozco

DOCENTE: Laura Suárez Hernández

HORARIO: Jueves 14-17

1) INTRODUCCIÓN

Una caldera es un recipiente cerrado con agua bajo presión que usa la transferencia decalor para convertir energía térmica en energía eléctrica o mecánica y al imprime un calor producto de un proceso de combustión, transforma el agua líquida en vapor saturado. Sin embargo, cualquier recipiente abierto o generador de vapor a presión atmosférica no se considera una caldera debido a que debe poseer ciertas características que permitan un desarrollo adecuado del proceso como son losmateriales con los que está construida que deben tener una alta conductividad térmica, un espacio adecuado para el agua, el vapor y la circulación del agua, las medidas de seguridad necesarias que garanticen el buen desarrollo del proceso así como un espacio amplio y adecuado que permita un fácil acceso para la reparación y el mantenimiento de la misma [1].

Por otro lado, los intercambiadores decalor son sistemas abiertos, con entradas y salidas de flujos másicos, por lo que son volúmenes de control, que además de tener en cuenta el intercambio de energía a través de la frontera por medio de calor y trabajo, contabiliza la energía que acompaña a los flujos de masa que entran o salen del mismo. Estos a su vez, son dispositivos en los que se intercambia energía entre fluidos; estos secaracterizan por conseguir velocidades elevadas de transferencia de energía de una corriente a otra. Así mismo, la transferencia de calor desde la superficie externa del intercambiador a su entorno es lo suficientemente pequeña con respecto al intercambio energético interno en el mismo, por lo que es posible despreciarla. Cabe resaltar que en la mayoría de estos equipos las variaciones de energíacinética y potencial de los flujos entre la entrada y salida pueden ignorarse.


2) OBJETIVO

Determinar las características, funciones y partes de las que se compone una caldera y un intercambiador de calor.
Comprender a grandes rasgos el funcionamiento general de un intercambiador de calor y una caldera de vapor.
Cuantificar la energía en forma de calor transferida durante un proceso aplicando laprimera ley de la termodinámica y haciendo uso de ecuaciones de continuidad como el balance de masa y herramientas como las tablas de vapor.
Calcular la eficiencia de la caldera y la calidad con la que sale el vapor.
Calcular la eficiencia para diferentes partes del intercambiador de calor.


3) METODOLOGÍA

Calderas
Inicialmente, se tomaron medidas de corrientes y se analizaron las distintaspartes de la caldera así como su papel dentro del proceso para realizar un diseño de la misma. Posteriormente, cuando la caldera estaba en funcionamiento y se encontraba en estado estable, se determinó la temperatura en distintos puntos (Parte delante, trasera y en las tapas) por medio de termo-cuplas, así como la presión y la temperatura en la válvula de estrangulamiento por medio de sensores detemperatura y presión. De igual forma, se determinó la presión de entrada y salida del proceso, las dimensiones de la caldera y la temperatura del tanque alimentador de agua. Todo esto para calcular la calidad con la que sale el vapor de la caldera y la eficiencia de la misma.

Intercambiadores de calor
Lo primero que se hizo fue verificar que todas las válvulas del intercambiador estuvieran cerradas,cabe destacar que dicho intercambiador como un todo está constituido por 4 intercambiadores de los cuales se usaron 2. Así se procedió a abrir la válvula de bola que era la que permitía el paso de vapor saturado proveniente de la caldera, luego se abrió la válvula que permitía la entrada de agua fría al intercambiador que podía ir al intercambiador 1 o bien al intercambiador 2, para esta...