Generadores De_vapor

1. Introduccin Una caldera o generador de vapor es un equipo que consta de diferentes elementos destinados a la produccin de vapor de agua o de cualquier otra clase de vapor a partir de su fase lquida. Estos elementos son el hogar o cmara de combustin, la caldera, los sobrecalentadores de vapor, el economizador y el calentador de aire. En el hogar, se produce la combustin de un combustible. Lacaldera es un intercambiador de calor en el que los gases de la combustin calientan la fase lquida hasta su transformacin en vapor. El sobrecalentador calienta el vapor saturado por encima de su temperatura de saturacin y, opcionalmente, el economizador precalienta el agua de alimentacin de la caldera. En ciertas instalaciones de vapor, algunos calentadores se encargan de recalentar el vapor deextraccin de las turbinas. Finalmente, el calentador de aire calienta el aire necesario para la combustin. 2. Clasificacin Las calderas se clasifican en pirotubulares y acuotubulares. Las pirotubulares (Fig. 1) son aquellas en las que los humos de la combustin circulan por el interior de los tubos y el agua, por el exterior. En general, se trata de calderas pequeas con presiones inferiores a 20bar. Las acuotubulares (Figs. 2 y 3) son aquellas en las que el agua circula por el interior de los tubos, son las ms comunes. Aparte de estos criterios de clasificacin, existen otros que hacen innumerables las tipos de calderas actualmente existentes. Por ejemplo Segn el combustible utilizado calderas de gas, de gasleo o de carbn. Segn el medio de transporte de calor calderas de fluido trmico(FT), de agua caliente, de agua sobrecalentada (ASC), de vapor saturado o de vapor sobrecalentado. Segn la presin de trabajo pueden ser  Figura 1. Caldera de vapor pirotubular 1.Los gases pasan por el interior de tubos sumergidos en el interior de una masa de agua, todo ello rodeado por un cuerpo o carcasa exterior. Los gases al atravesar los tubos ceden su calor sensible al agua que los rodeaproducindose la vaporizacin en las proximidades de los tubos. Los gases puede recorrer varias veces la longitud de la caldera, tal como se muestra en las figuras superior (2 pasos) e inferior (3 pasos). El diseo est limitado por la presin del vapor, ya que las presiones superiores a 25 bar obligaran a usar fuertes espesores de virola. La produccin de vapor alcanza como mximo 35 t/h. Figura 2.Esquema de una caldera acuotubular de vapor saturado y sobrecalentado mostrando sus diferentes secciones. El agua lquida entra al economizador (1), donde se calienta hasta una temperatura prxima a la de saturacin (2), se introduce en el caldern y desciende por los tubos de riego (3-3) hasta el colector inferior, distribuyndose hacia los tubos vaporizadores, donde se forman las burbujas de vapor(4-5) que a su vez se separan en el caldern (6). El vapor saturado (7) puede calentarse por encima de su temperatura de saturacin en el sobrecalentador (8). La circulacin del agua por los tubos de bajada (riegos) y de subida (vaporizadores) puede ser por conveccin natural, debido a la diferencia de densidades (izquierda), o forzada mediante una bomba (derecha) 2.  Figura 3. Interior de unacaldera acuotubular con combustin central 1  Figura 4. Calderas de fluido trmico (FT) y agua sobrecalentada (ASC) 3. Este tipo de calderas bsicamente consisten en un circuito en forma de serpentn o haz de tubos por donde circula el fluido. La llama se produce en la zona intermedia y la mayor cantidad de calor se cede al fluido por radiacin. Las calderas de FT permiten trabajar a baja presin ytemperaturas hasta 350C utilizan aceites orgnicos que se descomponen a alta temperatura, desprendiendo sustancias voltiles, por lo que deben evitarse recalentamientos locales en las superficies de intercambio. Las calderas de ASC suelen trabajar entre 140 y 170C, lo que supone presiones de operacin superiores a 4 y 8 bar, respectivamente.3. Rendimientos de la caldera 3.1. Rendimiento instantneo y...