tuberias de vapor

Facultad de Ingeniería - Universidad Rafael Landívar

Revista Electrónica No. 13

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA

TERMODINÁMICA DE EQUIPOS INDUSTRIALES:
EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA CALDERA
Equipos de Trabajo: Javier Bonilla; Magda Carranza; Manuel Castillo
Karina Aguirre; Jorge Casasola; Álvaro González
Alberto Belthetón; Analy Castillo; Estuardo Juárez; Fernando Lemus
Oscar Bances;Rocío Donis; Héctor Estrada; Astrid Rubio
Roberto Cahueque; Fernando González; Sofía Rodas; Edgar Villagrán
Catedrático: Ing. Federico G. Salazar, correo@fsalazar.bizland.com

RESUMEN
Los estudiantes del curso de Termodinámica de la carrera de Ingeniería Química realizaron
una experiencia práctica en el laboratorio de Operaciones Unitarias del TEC Landívar. El
objetivo de la práctica consistióen analizar el funcionamiento de una caldera midiendo sus
principales propiedades y evaluando posteriormente su eficiencia. Para ello, durante el
curso de Termodinámica se explicó como es el funcionamiento de una caldera y de una
manera resumida se podría decir que una caldera tiene como objetivo la producción de
vapor para obtener energía disponible, ya que el vapor producido contiene un altonivel de
energía interna. Esta energía puede transformarse ya sea en energía mecánica o de otro tipo.
DESCRIPTORES
Termodinámica. Eficiencia energética. Caldera. Pirómetros. Análisis Orsat.

ABSTRACT
Students of Chemical Engineering in Thermodynamics Course made a practical experience
in the laboratory of Unitary Operations of the TEC Landívar. Main objective of practice
consisted inanalyzing operation of a boiler, measuring it principal properties and later
evaluating its efficiency. During theoretical classes of the course, it was explained
operation of a boiler. In a summarized way it is possible to say that a boiler’s purpose is the
steam production to obtain energy available, since the produced steam contains a high level
of internal energy. This energy can becomemechanical or another type of energy.
KEYWORDS
Thermodynamics. Energetic Efficiency. Boilers. Pyrometer. Orsat Analysis.

URL_13_QUI03.pdf

Julio, 2009. Páginas 18 a 34

Facultad de Ingeniería - Universidad Rafael Landívar

Revista Electrónica No. 13

EFICIENCIA ENERGÉTICA DE UNA CALDERA
PRESENTACIÓN
El objetivo principal de la presente práctica consiste en medir las pérdidas de calor quese
dan en una caldera utilizada para la generación de vapor y en esta forma estimar la
eficiencia termodinámica del quipo. Esta práctica se realizó en la caldera Cleaver Brooks
CB-100-15 del Laboratorio de Operaciones Unitarias del TEC Landívar.
Las pérdidas de calor en la caldera se dan por medio de radiación y convección. Para
determinar estas pérdidas se realizaron mediciones puntuales dela temperatura en la capa
exterior de la caldera, es decir de las paredes del sistema. Se utilizó para ello un pirómetro.
Además, se midió la concentración de carbono presente en los gases de combustión
generados por el diesel utilizado para el funcionamiento del equipo. Esta medición de los
gases de combustión es necesaria para conocer la eficiencia de la caldera, ya que permite
establecerla transferencia exacta de calor al agua para producir vapor.
La caldera requirió de 45 minutos de precalentamiento, para poder iniciar la práctica que
consistió en tomar datos necesarios para los cálculos de la eficiencia del equipo. Una vez
realizadas las mediciones y la práctica de la caldera, se procedió a desarrollar un caso de
estudio, sobre los datos obtenidos, para determinar latemperatura del agua correspondiente
al make up, la eficiencia de combustión en la caldera, la eficiencia de caldera, las libras de
vapor generadas por hora junto con el costo de la generación del mismo tomando en cuenta
el precio de galón de Q22, el costo de producción de vapor de 1000 lbs y por último, el
factor de vaporización y su significado.

MARCO TEÓRICO
Una caldera es un dispositivo...