Operacion de calderas

1.- INTRODUCCION

Una caldera es un recipiente sujeto a presion diseñada para la generación de vapor utilizando los gases de la combustión de un combustible que pueda estar en estado solido,liquido o gaseoso. Se
clasifica principalmente en caldera acuotubulares o tubos de agua y pirotubulares o tubos de humo.

En el presente curso nos centraremos a estudiar las calderas acuotubulares .En una caldera acuotubular el flujo de agua y vapor generado circula por el interior de los tubos y estos son rodeados por los gases de la combustión producto de la combustión de un combustible.

Estas calderas son instaladas donde se requieren grandes cantidades de vapor de agua como es
el caso de las Centrales Termoelectricas donde el vapor sobrecalentado impulsa una turbina que va
acopladaa la flecha del generador de corriente alterna, además se utilizan dichas calderas en procesos industriales donde se requieren grandes flujos de vapor..

2.- CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE TERMODINAMICA

2.1.- DEFINICION DE TERMODINAMICA
La termodinamica es una ciencia de la mecanica que estudia las transformaciones de energia principalmente de calor a trabajo y viceversa , la termodinamica tienemuchas aplicaciones en los procesos industriales por ejemplo en una central termoelectrica, la energia quimica de un combustible es aprovechado para generar vapor de agua y este vapor de agua a una alta presion y temperatura es transportado hacia una turbina donde la energia calorifica del vapor se convierte en energia cinetica y posteriormente en energia mecanica la cual es absorvida por elrotor del generador de C.A. produciendose la Energia Electrica.

2.2.- PROPIEDADES TERMODINAMCAS
Una propiedad es una caracteristica fija de una sustancia que se encuentra en un estado determinado, quedando definido el estado por dos de sus propiedades . Por ejemplo el vapor de agua a una presion y temperatura dadas posee un volumen especifico y una energia interna.

2.3.- CALOR
El calor sedefine como la energia que existe solo cuando hay diferencia de temperaturas , por ejemplo si se tiene un recipiente con agua a una temperatura de 10°C y se coloca donde el aire tiene 20°C habra transeferencia de calor del aire al agua hasta que se igualen las temperaturas una vez igualadas las temperaturas , el calor absorbido por el agua se manifiesta como energia interna.

2.3.1.- CALORSENSIBLE
Es un calor que absorve o cede una sustancia para variar su temperatura sin que cambie el estado fisico de la materia.

2.3.2.- CALOR LATENTE
Es el calor que absorve o cede una sustancia cambiando su estado fisico la materia sin variar la temperatura.

2.3.3.- TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACION
Es una forma de transferir el calor entre dos cuerpos por ejemplo en el hogar o camara decombustión de la caldera , la flama del quemador calienta la superficie exterior de los tubos o fluxes ,denomidados paredes de agua.

2.3.4.- TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCION
En esta forma de transferir el calor se involucra a un fluido p sustancia , por ejemplo el agua absorbe calor y se convierte en vapor de agua para conveccion.

2.3.5.- TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCION
Medianteesta forma la superficie interna de los tubos o fluxes de las paredes de agua , incrementa su temperatura para posteriormente ceder calor al agua.

2.4.- TEMPERATURA
La temperatura es una medida de la cantidad de energia que tienen las moleculas de una sustancia . Por ejemplo si se tiene agua a 20°C en un recipiente y se le aplica calor hasta tener una temperatura de 70°C , el nivel de energiaha aumentado al absorber calor. Las escalas de medicion mas utilizadas son : Escala centigrada y farenheit , el indicador de temperatura se denomina termometro. Es importante mencionar las escalas de temperaturas absluta como son
°kelvin o °rankine

2.5.- PRESION MANOMETRICA
Se define como la presion indicada en un manometro y esta referida a la presion atmosferica por lo
general se mide...