Calderas Y Sistemas De Agua Caliente

ARTÍCULO TÉCNICO
CALDERAS Y SISTEMAS DE AGUA CALIENTE

Calderas y Sistemas de Agua Caliente.
El objetivo del presente artículo es entregar información técnica
para diseñar, especificar y operar sistemas de agua caliente
industriales.
1. Introducción
Con frecuencia es posible observar problemas en la operación de sistemas de
agua caliente, debido a deficiencias en el diseño, selección desus
componentes principales, control de temperatura y presión, así como también
la utilización de condiciones de funcionamiento incorrectos.

2. Parámetros Selección Calderas
Los parámetros que deben ser considerados en la especificación de una
caldera de agua caliente son los siguientes:
•
•
•
•
•
•

Potencia
Temperatura a proceso (salida)
Diferencia de temperatura (salida –retorno)
Caudal (máximo – mínimo)
Presión de trabajo
Altura sobre el nivel del mar

La potencia está dada por el requerimiento de calor del proceso al que será
suministrada el agua caliente y el caudal será resultante de la diferencia de
temperatura del agua entre la salida y el retorno.
La norma BS – 2790 recomienda considerar una diferencia de temperatura
entre la salida y el retorno menor a25 ° , para evitar choques térmicos en la
C
caldera.
También se recomienda no operar con una temperatura de salida y retorno
inferiores a 75 ° y 65 ° respectivamente, para prevenir problemas de
C
C
condensación de los productos de la combustión.
En el caso de que la temperatura ambiente sea muy baja, es posible
considerar aislación en la chimenea, para prevenir condensación del aguapresente en los productos de la combustión.
La presión de trabajo recomendada por la norma BS – 2790, para prevenir
problemas de ebullición del agua del sistema, está dada por la presión de

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saturación de vapor a una temperatura de 17 ° por sobre la temperatura de
Csalida.
Presión trabajo = Presión saturación (Temperatura salida + 17 °
C)
En la figura N° se gráfica la relación entre la presión de operación y la
1
temperatura de salida de agua caliente desde la caldera.

Figura N° Presión de trabajo v/s temperatura salida agua caliente.
1:
Otro factor importante a ser considerado en la especificación de una caldera de
agua caliente, es latemperatura en chimenea para evitar problemas de
condensación ácida.
La tabla N° muestra las temperaturas mínimas recomendadas de acuerdo al
1
tipo de combustible utilizado en las calderas.
Combustible

Punto Rocío
Temperatura Mínima
Ácido
Chimenea
Gas Natural
65 °
C
121 °
C
Petróleo Liviano
82 °
C
135 °
C
Petróleo Bajo Azufre
93 °
C
148 °
C
Petróleo Alto Azufre
110 °
C
160 °C
Tabla N° Punto rocío ácido y temperatura mínima en chimenea.
1:
En el caso de calderas con una potencia térmica superior a 1 MW se
recomienda considerar sistemas de control de combustión modulante para el
quemador.
Las normas frecuentemente utilizadas para el diseño y fabricación de este tipo
de calderas son la BS – 2790 y ASME (Sección IV – Heating Boilers y Sección
I – Power Boilers).THERMAL ENGINEERING LTDA.

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3. Componentes Principales
Además de la o las calderas, existen los siguientes componentes principales
asociados a un sistema de agua caliente:
•
•
•

Estanque de expansión
Bombas de recirculación
Consumos (intercambiadores de calor)

El estanque deexpansión tiene por objetivo absorber dilataciones térmicas
producidas durante el calentamiento y mantener la presión del sistema por
sobre la presión definida en el punto 2, para prevenir problemas de ebullición.
La presión del sistema de agua caliente se logra ubicando el estanque de
expansión a una altura suficiente para obtener una columna de agua
adecuada, o bien presurizándolo con aire o...