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PRINCIPIO Y FUNCIONAMIENTO DE UNA CALDERA.

La caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia su fase.
Según la ITC-MIE-AP01 , caldera es todo aparato de presión donde el calor procedente de cualquierfuente de energía se transforma en energía utilizable, a través de un medio de transporte en fase líquida o vapor.
La caldera es un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas de intercambiadores de calor, en la cual se produce un cambio de fase. Además, es recipiente de presión, por lo cual es construida en parte con acero laminado a semejanza de muchos contenedores de gas.
Debido a lasamplias aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de agua, la caldera es muy utilizada en la industria, a fin de generarlo para aplicaciones como:
• Esterilización (tindarización): era común encontrar calderas en los hospitales, las cuales generaban vapor para "esterilizar" el instrumental médico; también en los comedores, con capacidad industrial, se genera vapor para esterilizar loscubiertos, así como para elaborar alimentos en marmitas (antes se creyó que esta era una técnica de esterilización).
• Para calentar otros fluidos, como por ejemplo, en la industria petrolera, donde el vapor es muy utilizado para calentar petróleos pesados y mejorar su fluidez.
• Generar electricidad a través de un ciclo Rankine . La caldera es parte fundamental de las centrales termoeléctricas.
Escomún la confusión entre caldera y generador de vapor, pero su diferencia es que el segundo genera vapor sobrecalentado.
Elementos y componentes 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 químico como la desmineralización.
• Agua de condensado: es el agua que proviene del estanquecondensador y que representa la calidad del vapor.
• Vapor seco o sobresaturado: Vapor de óptimas condiciones.
• Vapor húmedo o saturado: Vapor con arrastre de espuma proveniente de un agua de alcalinidad elevada.
• Condensador: sistema que permite condensar el vapor.
• Estanque de acumulación: es el estanque de acumulación y distribución de vapor.
• Desaireador: es el sistema que expulsa los gases ala atmósfera.
• Purga de fondo: evacuación de lodos y concentrado del fondo de la caldera.
• Purga de superficie: evacuación de sólidos disueltos desde el nivel de agua de la caldera.
• Fogón u hogar: alma de combustión del sistema.






Tipos de Calderas.
Acuotubulares: son aquellas calderas en las que el fluido de trabajo se desplaza por tubos durante su calentamiento. Son las másutilizadas en las centrales termoeléctricas, ya que permiten altas presiones a su salida y tienen gran capacidad de generación.







Pirotubulares: en este tipo, el fluido en estado líquido se encuentra en un recipiente atravesado por tubos, por los cuales circulan gases a alta temperatura, producto de un proceso de combustión. El agua se evapora al contacto con los tubos calientesproductos a la circulación de los gases de escape.

.Principales fallas.
Uno de los problemas serios que tuvieron los ingenieros al final del siglo 19 era la explosión de las calderas. El calentamiento del agua para producir vapor y que esta energía sea convertida en energía para maquinaria de poder, contribuyó enormemente a la revolución en la producción en dicho siglo.
Los principales tiposde fallas son las causadas por sobrecalentamiento y corrosión.
Dentro de las fallas por sobrecalentamiento se analizarán las causadas por larga duración, debido principalmente a las incrustaciones en los tubos de calderas y las de corta duración, causadas por operaciones indebidas. Las fallas causadas por corrosión se estudiarán los efectos de la composición del agua y del combustible en los...