Calderas



Calderas

Una caldera es un generador de vapor. El vapor se genera al quemar un combustible; esto es, el calor proveniente del combustible hace que el agua que está dentro de la caldera se evapore; produciéndose vapor.
Clasificación principal

Calderas de tubos de humo o pirotubulares: los gases de combustión pasan a través del tubo de humo.
Calderas de tubos de agua o acuotubulares:los gases de combustión pasan a través del tubo de agua.
Calderas pirotubulares:
Tubular de retorno horizontal
Hogar locomotor
Marina escocesa
Tubular vertical
Calderas acuotubulares:
Tubos rectos
Tubos doblados
Código ASME para calderas

El reglamento ASME, es el código de la American Society of Mechanical Engineers para la construcción de calderas. EL código, aunque no ha sido escritoespecíficamente para trabajos de reparación, exige que los materiales y construcciones usados en trabajos de reparación, satisfagan las reglas del código. Las reparaciones de las partes sujetas a presión se hacen bajo la guía del Código de Inspección del Consejo Nacional publicado por el Consejo Nacional de inspectores de Calderas y Recipientes a presión, Columbus, Ohio.
El reglamento define losmateriales usados en la construcción de calderas y limitaciones de dichos materiales.
La presión de trabajo segura (SWP) de una cubierta de caldera es:

donde
Ts es la resistencia del metal a la tensión
t espesor del material
E es la eficiencia de la costura longitudinal
R es radio de la cubierta
fs. es factor de seguridad
El espesor mínimo para placas no reforzadas es de ¼ pulg; parasuperficies reforzadas es 5/16 pulg; para los cabezales de las calderas de tubos de humo es 3/8 pulg.
El factor de seguridad para la ASME especificado es por lo general de 4 para calderas soldadas y de 5 para calderas remachadas, o aquellas calderas que no satisfagan los requisitos del código de soldadura. 
El soporte de caldera es cualquier pieza metálica conformada que se somete a tensión. Evitaque las superficies planas que están bajo presión sean deformadas o separadas.
Los tubos de caldera se miden por:
- Diámetro exterior del tubo
- Espesor de pared
- Longitud de tubo

Superficie de calefacción se calcula por el número de pies cuadrados del horno y de los tubos expuestos a los gases calientes. A no ser que se disponga de una tabla, los tubos se calculan según la superficieexterna en las calderas de tubos de humo. 

Según ASME, un caballo caldera es igual a la evaporación 34.5 lb de agua por hora a 212°F, en unidades térmicas es 970.3 Btu*34.5= 33475 Btu. Las calderas normalmente no evaporan a 212°F; en consecuencia debe considerarse el factor de evaporación al calcular los caballos caldera. El factor de evaporación es el calor total de una libra de vapor que salgade la caldera, menos el calor contenido en una libra de agua de alimentación, divido por 970.3.
Para preparar una caldera para una prueba hidrostática, se limpia meticulosamente la caldera y se abren todas las puertas de acceso a estructuras. Se sostienen los discos de las válvulas de seguridad en sus asientos con abrazaderas de prueba o se quitan las válvulas y se ponen bridas ciegas en lugar delas válvulas de seguridad. Hay que asegurarse de cambiar todas las juntas que se hayan dañado al abrir la caldera.
En la prueba hidrostática, las partes a presión de una caldera se someten a la presión del agua. La caldera se llena completamente de agua y se aplica a presión con una bomba de mano. Al ir subiendo la presión, se observa un manómetro de prueba calibrado, conectado a la caldera,durante las pruebas oficiales. 
La presión oficial para probar calderas es el 150% (1.5 veces) de la presión de trabajo máxima permisible. La presión debe mantenerse bajo un control apropiado. Nunca se deja que la presión requerida de prueba excedida en 2%. Para una prueba simple y no oficial de una junta o de una parte, se permite 90%. Se necesita no esforzar demasiado la caldera en tales casos....