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Conceptos de la segunda unidad: calderas
Maquinas térmicas



Principios y funcionamiento de una caldera.
La caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia.
Según la ITC-MIE-AP01, caldera es todoaparato de presión donde el calor procedente de cualquier fuente de energía se transforma en energía utilizable, a través de un medio de transporte en fase líquida o vapor.
La caldera es un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas un set de intercambiadores de calor, en la cual se produce un cambio de fase. Además, es recipiente de presión, por lo cual es construida en parte con acerolaminado a semejanza de muchos contenedores de gas.
Debido a las amplias aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de agua, la caldera es muy utilizada en la industria, a fin de generarlo para aplicaciones como:
Esterilización (tindarización): era común encontrar calderas en los hospitales, las cuales generaban vapor para "esterilizar" el instrumental médico; también en los comedores, concapacidad industrial, se genera vapor para esterilizar los cubiertos, así como para elaborar alimentos en marmitas (antes se creyó que esta era una técnica de esterilización).
Para calentar otros fluidos, como por ejemplo, en la industria petrolera, donde el vapor es muy utilizado para calentar petroleos pesados y mejorar su fluidez.
Generar electricidad a través de un ciclo Rankine. La calderaes parte fundamental de las centrales termoeléctricas.
Es común la confusión entre caldera y generador de vapor, pero su diferencia es que el segundo genera vapor sobrecalentado.

Tipos de calderas
Acuotubulares: son aquellas calderas en las que el fluido de trabajo se desplaza por tubos durante su calentamiento. Son las más utilizadas en las centrales termoeléctricas, ya que permiten altaspresiones a su salida y tienen gran capacidad de generación.
Pirotubulares: en este tipo, el fluido en estado líquido se encuentra en un recipiente atravesado por tubos, por los cuales circulan gases a alta temperatura, producto de un proceso de combustión. El agua se evapora al contacto con los tubos calientes productos a la circulación de los gases de escape.

Elementos, térmicos y componentesde una caldera
Agua de alimentación: es el agua de entrada que alimenta el sistema, generalmente agua de pozo o agua de red con algún tratamiento químico como la desmineralización.
Agua de condensado: es el agua que proviene del estanque condensador y que representa la calidad del vapor.
Vapor seco o sobresaturado: Vapor de óptimas condiciones.
Vapor húmedo o saturado: Vapor con arrastre deespuma proveniente de un agua de alcalinidad elevada.
Condensador: sistema que permite condensar el vapor.
Estanque de acumulación: es el estanque de acumulación y distribución de vapor.
Desaireador: es el sistema que expulsa los gases a la atmósfera.
Purga de fondo: evacuación de lodos y concentrado del fondo de la caldera.
Purga de superficie: evacuación de sólidos disueltos desde el nivel deagua de la caldera.
Fogón u hogar: alma de combustión del sistema, para buscar una mejora continúa de los recipientes y circuitos establecidos por la caldera.
Combustible: material que produce energía calórica al quemarse.
Agua de calderas: agua de circuito interior de la caldera, cuyas características dependen de los ciclos y del agua de entrada.
Ciclos de concentración: número de veces quese concentra el agua de caldera respecto del agua de alimentación.
Alcalinidad: nivel de salinidad expresada en ppm de CaCO3 que confiere una concentración de iones carbonatos e hidroxilos que determina el valor de pH de funcionamiento de una caldera, generalmente desde 10,5 a 11,5.
Desoxigenación: tratamiento químico que elimina el oxígeno del agua de calderas.
Incrustación: sedimentación de...