PROCESOS DE COMBUSTION: CALDEROS DE VAPOR


LABORATORIO Nº 1

PROCESOS DE COMBUSTION: CALDEROS DE VAPOR
I. OBJETIVOS:
Conocer el funcionamiento y las principales aplicaciones de caldero de vapor
Realizar un balance de materia y energía del caldero

II. FUNDAMENTO TEORICO:
Una caldera es un dispositivo que está diseñado para generar vapor saturado. Este vapor saturado se genera a través de una transferencia de energía (en formade calor) en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia de estado. La transferencia de calor se efectúa mediante un proceso de combustión que ocurre en el interior de la caldera, elevando progresivamente su presión y temperatura. La presión, como se indicó al inicio, no puede aumentar de manera desmesurada, ya que debe permanecer constante por lo que se controlamediante el escape de gases de combustión, y la salida del vapor formado.
Debido a que la presión del vapor generado dentro de las calderas es muy grande, estas están construidas con metales altamente resistentes a presiones altas, como el acero laminado.
Las calderas se clasifican por su diseño en pirotubulares o acuatubulares. Sin embargo, pueden ser clasificadas desde otros aspectos, que incluyen,por el tipo de materiales de que están construidos, por su aplicación, por la forma de toma de aire, por el tipo de combustible que utilizan, por la presión con que operan o por el fluido portador de calor que emplean.

COMPONENTES BASICOS DE 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 químicocomo la desmineralización.
Agua de condensado: Es el agua que proviene del estanque condensador y que representa la calidad de vapor seco o sobre saturado: vapor de optimas condiciones
Vapor húmedo o saturado: Vapor con arrastre de espuma proveniente de una agua de alcalinidad elevada
Condensador: Sistema que permite condensar el vapor
Estanque de acumulación: Es el estanque deacumulación y distribución de vapor.
Desaireador: Es el sistema que expulsa los gases a la atmosfera.
Purga de fondo: Evacuación de lodos y concentrado de fondo de la caldera
Purga de superficie: Evacuación de solidos disueltos desde el nivel de agua de la caldera.
Fogón u hogar: Alma de combustión del sistema.
Combustible: Material que produce energía calorífica al quemarse.
Agua de calderas: Aguade circuito de la caldera cuya característica dependen de los ciclos y del agua de entrada
Alcalinidad: Nivel de salinidad expresada en ppm de CaCO3 que confiere una concentración de iones carbonatados e hidroxilos que determina el valor de pH de funcionamiento de una caldera
Desoxigenación: Tratamiento químico que elimina el oxígeno de agua de calderas
Incrustación: Sedimentación desolidos con formación de núcleos cristalinos o amorfos, que merman la eficiencia de funcionamiento de caldera.
CALENTAMIENTO DE EQUIPOS DEL PROCESO

Uno o más calderos proporcionan el vapor necesario para usarlo en las máquinas y equipos de la planta en el proceso de calentamiento. La combustión siempre produce material de desecho hollín, cenizas, humo.Las trampas de vapor son dispositivos que secolocan después de un equipo para separar el vapor húmedo del vapor saturado esta agua caliente se denomina condensado el mismo retorna al caldero.

MANERAS DE CALENTAR CON VAPOR SATURADO

a) Vapor directo:

Inyección directa del vapor al material. Se emplea en lugares donde el condensado no es problema.

b) Vapor indirecto:

Se realiza por medio de chaquetas, serpentinesintercambiadores.
Transmite calor por las paredes del recipiente al fluido paredes, maquinas.
El vapor y el condensado no entran en contacto con el material a calentar.

APLICACIONES DEL VAPOR SATURADO

El vapor de agua generado por un caldero tiene múltiples aplicaciones, dependiendo de su presión, temperatura y caudal son:

1. Calentamiento de maquinaria y equipos del proceso.
2. Generación...