Generadores De Vapor

GENERADORES DE VAPOR

Las Calderas o Generadores de vapor son instalaciones industriales que, aplicando el calor de un combustible sólido, líquido o gaseoso, vaporizan el agua para aplicaciones en la industria.

El generador de vapor es el conjunto o sistema formado por una caldera y sus accesorios, destinados a transformar un líquido en vapor, a temperatura y presión diferente al de laatmósfera.

Los generadores de calor básicamente constan de 2 partes principales

* Cámara de agua: Recibe este nombre el espacio que ocupa el agua en el interior de la caldera.
El nivel de agua se fija en su fabricación, de tal manera que sobrepase en unos 15 cm por lo menos a los tubos o conductos de humo superiores. Las calderas de pequeño volumen de agua están formadas por numerosostubos de agua de pequeño diámetro, con los cuales se aumenta considerablemente la superficie de calefacción.

* Cámara de vapor: Es el espacio ocupado por el vapor en el interior de la caldera, en ella debe separarse el vapor del agua que lleve una suspensión. Cuanto más variable sea el consumo de vapor, tanto mayor debe ser el volumen de esta cámara, de manera que aumente también ladistancia entre el nivel del agua y la toma de vapor.

CLASIFICACIÓN

Existen varias formas de clasificación de calderas, entre las que se pueden señalar

1.-Según la presión de trabajo:

* Baja presión : de 0 – 2.5 Kg./cm2
* Media presión : de 2.5 - 10 Kg./cm2
* Alta presión : de 10 – 220 Kg./cm2
* Supercríticas : más de 220 Kg. /cm2.

2.-Según se generación:* De agua caliente
* De vapor:
* Saturado (húmedo o seco)
* Recalentado.

3.-Según la circulación de agua dentro de la caldera:

* Circulación natural: el agua se mueve por efecto térmico
* Circulación forzada: el agua se hace circular mediante bombas.

4.-Según la circulación del agua y los gases

* Piro tubular o de tubos de humo.

En estas caderas loshumos pasan por dentro de los tubos cediendo su calor al agua que los rodea.

* Acuotubulares o de tubos de agua.

El agua circula por dentro de los tubos, captando calor de los gases calientes que pasan por el exterior. Permiten generar grandes cantidades de vapor sobrecalentado a alta presión y alta temperatura, se usa en plantas térmicas para generar potencia mediante turbinas.

Laposición de los tubos la cual se divide en:

1. Horizontal
2. Vertical
3. Inclinado

La forma de los tubos:

1. Rectos
2. Ondulados

COMBUSTIBLES

Los combustibles más comúnmente usados son:

Combustibles sólidos:

* Carbón de piedra
* Carboncillo
* Leña
* Basuras o desperdicio domestico

Combustibles líquidos:

* Petróleos
* Kerosén
*Alquitrán combustible

Combustibles gaseosos:

* Gas licuado ( de petróleo)
* Gas de alumbrado (de carbón).

Caldera Vertical

CLASIFICACIÓN POR MATERIALES

Calderas de fundición.- Son los elementos, transmisión de calor, área de intercambio pequeña, rendimiento bajo y perdida de carga en los humos y son de tiro natural.

Calderas de acero.- Es para combustibles líquidos ogaseosos, hay mayor superficie de contacto y un mejor rendimiento.

Calderas murales.- Son de diseño compacto y reducido, para uso doméstico.

BALANCE DE MATERIA Y DE ENERGÍA

La figura representa un esquema de un generador de vapor con indicación de las entradas y salidas de materia y energía. El balance de masas es:

Dónde:
, es el caudal másico de aire de la combustión;
, el decombustible;
, el de gases de combustión;
, el de agua líquida de alimentación
, el de vapor.

Si se producen pérdidas de agua y purgas para rebajar el contenido de sales en la caldera, habría que añadir estos términos al balance en el circuito de agua.

Por su parte, el balance energético es:

Donde
ha es la entalpía del aire a la entrada;
hw la del agua de alimentación a la...