Progrmas Festo

CALDERAS

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Calderas Igneotubulares o Pirotubulares:
Son aquellas en que los gases y humos provenientes de la combustión pasan por tubos que se encuentran sumergidos en el agua. Ventajas: ⇒ Menor costo inicial debido a su simplicidad de diseño. ⇒ Mayor flexibilidad de operación ⇒ Menores exigencias de purezaen el agua de alimentación. Inconvenientes: ⇒ Mayor tamaño y peso. ⇒ Mayor tiempo para subir presión y entrar en funcionamiento. ⇒ No son empleables para altas presiones

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Calderas Acuotubulares:
Son aquellas en que los gases y humos provenientes de la combustión rodean tubos por cuyo interior circula agua. Ventajas: Pueden ser puestas en marcha rápidamente. Son pequeñasy eficientes. Trabajan a 30 o mas atm. Inconvenientes: Mayor costo Debe ser alimentadas con agua de gran pureza.

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Dimensionamiento Para el dimensionamiento de la caldera pirotubular se debe tener definido el balancetérmico, que genera el consumo de combustible necesario para la producción de vapor a la presión y temperatura requerida, partiendo de agua de alimentación a temperatura ambiente.

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El diámetro y longitud de la llama se estima según las normas DIDN4787 y DIN4787, por medio de: D = 0,17 B L =0,2 B Donde, B, Combustible consumido en kg/h del equivalente en fuel oil del combustibleintroducido, si es diferente de éste. D, Diámetro de la llama en m. También se define como DH, diámetro del tubo hogar. L, Longitud de la llama en m.
1 2

1 3.5

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El consumo de combustible se determina mediante un balance de energía en la caldera:

Qt = m⋅ (Cp⋅ (Te −Ts ) + λ)

Donde: Qt, Calor suministrado por la caldera m, Masa de vapor producido por la caldera Cp, capacidadcalorífica del agua a presión constante. Te, Temperatura del líquido saturado a la caldera. Ts, Temperatura de salida del vapor de la caldera λ , Calor latente de vaporización a la presión del vapor de servicio

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Conocido el calor necesario, que debe suministrarse al líquido que se alimenta a la caldera para llevarlo al estado de vapor saturado, se determina la cantidad de combustible B(fuel-oil) a ser quemado. Donde,

B=

Qt PCI COMBUSTIBL E

PCI, Poder calorífico del combustible a utilizar

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Se debe verificar el volumen del hogar obtenido con el necesario para que se cumplan las normas antipolución para la reducción de NOX. Los valores recomendados se ajustan mediante el uso de los conceptos de carga específica y densidad específica, evaluados por la reglamentaciónalemana del Ta-Luft (The Anleitung Zur Reinhaltung de Luft, Technical Instructions for Air Pollution Control):
Carga específica ≤ 1290000 Kcal/ hm3 =

4 × Qt π × D2 × L

Kcal/ hm2 = Densidad específica ≥ 7200000

4 × Qt π × D2

De no ajustarse los valores de carga específica y densidad específica calculados con los valores de L y D, éstos se deben ajustar para que se cumplan las normas.CALDERAS
1. Cálculo de la superficie de radiación Para cámara húmeda: A =π ∗D∗L+ R
2 Para cámara seca: A =π ∗D∗L R

π ∗D2
4

2

1. Cálculo de la temperatura al final del hogar “t (Tgh)”:
t R − t Qt ⎛ 273 + t ⎞ × = C⎜ ⎟ tR AR ⎝ 100 ⎠
4

Donde, C es 4.1 para fuel oil y 3.6 para gas natural t R es 2000 C para fuel oil y 1800 C para gas natural

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Determinación del volumende gases (VH) que recorre la caldera, el cual será función de la cantidad de combustible consumido, el tipo y el exceso de aire (n). En la Tabla se muestran los valores típicos de exceso de aire y volúmenes de aire y gases que se generan, así como el poder calorífico inferior.
Combustible Fuelóleo Gasóleo G. Natural Propano Biogas (65% CH4) PCI 9600 Kcal/kg combustible 10000 Kcal/Kg 9300...