Sistema de control de calderas a vapor

Sistemas de Control en Calderas de Vapor


RESUMEN
La importancia del estudio de los principios básicos en el control de calderas esta fundamentada en la extensa cantidad de aplicaciones en las que opera una caldera como fuente de energía.
Se describen los tipos de calderas modernas así como también se describen el tipo controlador automático que las gobierna.
Se hace una descripción dela operación de los sistemas de control más importantes encontrados en todas las calderas.
Dichos sistemas son: control de presión y temperatura, control del pH del agua, control de nivel de líquido y control de dureza del agua.


1.0 INTRODUCCION
El inicio de la gran revolución industrial en el siglo XVIII estuvo determinado por la
invención de una nueva tecnología: las maquinas de vapor.Desde ese momento de la
historia, las máquinas de vapor han contribuido enormemente no solo al desarrollo
económico mundial, sino, también marcaron el nacimiento de una nueva rama de la
ingeniería el Control Automático. Las máquinas de vapor y el control automático se han desarrollado de la mano hasta el presente.
Este marco histórico pone de manifiesto la necesidad de investigar como se aplicala teoría moderna de control automático en las máquinas de vapor más usadas en la actualidad: las calderas.
Este trabajo consiste en la descripción de los sistemas modernos de generación de vapor y las técnicas de control utilizadas. La primera parte consiste en una pequeña reseña histórica, y en descripción de los diferentes tipos de calderas existentes en el mercado. En el segundo apartado seestablecen algunos conceptos básicos con el fin de justifican la importancia del control automático de una caldera. Finalmente, se describe el funcionamiento de los principales sistemas de control de una caldera que son:
_ El control de presión.
_ El control de temperatura.
_ El control del pH del agua.
_ El control de la dureza del agua.
_ El control del nivel de líquido.

2.0 DesarrolloTeórico
2.1. Historia
El uso del vapor para producir energía aprovechable se remonta al año 1698 cuando
el ingeniero inglés Thomas Savery construyó la primera máquina de vapor, que consistía en dos recipientes de cobre que se llenaban alternativamente del vapor proveniente de una caldera. En 1705 el inventor británico Thomas Newcomen desarrolló mejoras a la máquina de Savery y logró utilizarlapara extraer agua de las minas. (Encarta 2005) El inventor escocés James Watt mejoró la máquina de Newcomen e introdujo el primer avance significativo de la caldera, el recipiente esférico o cilíndrico que se calentaba por abajo con una hoguera. La caldera de Watt, construida en 1785, consistía en un
armazón horizontal cubierto de ladrillo con conductos para dirigir los gases calientes de lacombustión sobre la caldera. Watt, uno de los primeros ingenieros que aprovechó las propiedades termodinámicas del vapor de agua, utilizó la válvula de seguridad de palanca, manómetros para medir la presión y grifos para controlar el flujo de agua y vapor en sus calderas. Las máquinas de vapor se convirtieron en el pilar tecnológico de la revolución industrial, cuando éstas fueron aplicadas a laproducción en cadena. Así, la máquina de vapor contribuyó al desarrollo económico mundial y por supuesto que además impulsó el desarrollo tecnológico que hoy se ha plasmado en la teoría de control automático.


2.2. Definiciones
Esta sección pretende definir los conceptos para facilitar la comprensión de la
necesidad de aplicar controles automáticos en un sistema de generación de vapor.

2.2.1.Máquina de vapor
Una máquina de vapor es un dispositivo mecánico que convierte la energía del
vapor de agua en energía mecánica y que tiene varias aplicaciones en propulsión y
generación de electricidad. El principio básico de la máquina de vapor es la transformación de la energía calorífica del vapor de agua en energía mecánica, haciendo que el vapor se expanda y se enfríe en un cilindro...