Colegio Salesiano Padre José Fernández Pérez – Puerto Montt Mecánica Industrial

CLASIFICACION DE LAS CALDERAS GENERADORAS DE VAPOR

OBJETIVO:

Las Calderas o Generadores de Vapor son dispositivos cuyo objetivo es: a) Generar agua caliente para calefacción y uso general ob) Generar Vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o cale facción

FUNCIONAMIENTO

Funcionan mediante la transferencia de calor, producido generalmente al quemarse un combustible, al agua contenida o circulando dentro de un recipiente metálico.

En toda caldera se distinguen dos zonas importantes:a) Zona de liberación de calor u hogar o cámara de combustión : Es el lugar

donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con respecto al recipiente metálico.

Interior: El hogar se encuentra dentro del recipiente metálico o rodeado de paredes refrigeradas por agua.

Exterior: Hogar construido fuera del recipiente metálico. Está parcialmente rodeado o sin paredes refrigeradas por agua.

La transferencia de calor en esta zona se realiza principalmente por Radiación (llama - agua).

b) Zona de tubos : Es la zona donde los productos de la combustión (gases o humos) transfieren calor al agua principalmente por Convección (gases - agua). Está constituida por tubos, dentro de los cuales pueden circular los humos o el agua.

CLASIFICACION

Existen varias formas de clasificación de calderas, entre las que se pueden señalar:

a) Según su utilización: de vapor - de agua caliente Móvil o portátil fija o estacionaria

b) Según la presión de trabajo: baja presión : 0 a 2.5 Kg/cm2

media presión : 2,5 a 10 Kg/cm2

alta presión : 10 a 225 Kg/cm2

supercríticas : más de 225 kg/cm2

c) Según la circulación de agua dentro de la caldera:- circulación natural : el agua se mueve por efecto térmico- circulación forzada : el agua se hace circular mediante bomba.

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Sin embargo, la clasificación más aceptada se basa en la circulación del agua y de los gases calientes en la zona de tubos de las calderas. Según esto se tienen dos tipos generales de calderas

1. Pirotubulares o de Tubos de Humos: En estas calderas los humos pasan por dentro de los tubos cediendo su calor al agua que los rodea.

2. Acuotubulares o de Tubos de Agua: El agua circula por dentro de los tubos, captando calor de los ya calientes que pasan por el exterior

Es posible encontrar también, para bajas capacidades, calderas con tubos de humo y tubos de agua, denominadas Calderas Mixtas.

CALDERAS PIROTUBULARES

Básicamente son recipientes metálicos, comúnmente de acero, de formas cilíndricas o semicilíndricas, atravesados por grupos de tubos por donde circulan los gases de combustión.

Por problemas de resistencia de materiales, su tamaño es limitado. Sus dimensiones alcanzan a 4,5 m. de diámetro y 10 m. de largo. Se construyen para capacidades máximas de 15.000 kg/h de vapor y sus presiones de trabajo no superan as 18 kg/cm2

Pueden producir agua caliente o vapor saturado. En el primer caso se les instala un estanque de expansión que permite absorber las dilataciones del agua. En el caso e calderas de vapor poseen un nivel de agua a 10 o 20 cm. sobre los tubos superiores.

A algunas calderas mixtas se les instala un banco de tubos recalenta dores de vapor, ubicado en el hogar o cerca de él.

Entre sus características se puede mencionar; o sencillez de construccióno facilidad de inspección, reparación y limpiezao gran peso.o lenta puesta en marcha

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o gran peligro en caso de explosión o ruptura debido al gran volumen de agua almacenada

CALDERAS ACUOTUBULARES Se componen de uno o mas cilindros que almacenan el agua y vapor (colectores)

unidos por tubos de pequeño diámetro por donde circula el agua.

Estas calderas son apropiadas cuando los requerimientos de vapor, en cantidad y calidad son altos.Se construyen para capacidades mayores a 5000 kg/h de vapor (5 ton/h), con valores máximos, en la actualidad de 2000ton/h. Permiten obtener vapor a temperaturas del orden de 500ºC y presiones de 200 Kg/cm 2 o más

Debido a que utilizan tubos de menor diámetro, aceptan mayores presiones de trabajo, absorben mejor las dilataciones y son más seguras. Su peso en relación a la capacidad es reducido. Requieren poco tiempo de puesta en marcha y son más eficientes. No se construyen para bajas capacidades debido a que su construcción más compleja las hacen más caras que las calderas pirotubulares

Clasificación

Tubos Rectos Tubos Curvados de dos o más colectores Circulación natural. Circulación Forzada.

CAPACIDAD

La capacidad de una caldera está determinada por la cantidad de calor absorbida por el agua desde los productos de la combustión.

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