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CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE VAPOR DE LAS CALDERAS Se da frecuentemente en = Kg de vapor/hr Pero vapor a distintas P y T poseen diferente cantidad de energía Más concretamente: Kcal/hr Para un proceso de flujo constante: Q = ms (h - hf) Kcal/hr Q = producción de la caldera, Kcal/hr ms = peso del vapor producido por la caldera (o bien recalentado), kg/hr h = entalpía de 1 kg de vapor a la presión y título o temperatura observados, kcal/kg hf = entalpía del líquido de 1 kg de agua de alimentación en las condiciones que dicha agua llega a la caldera (o economizador), Kcal/kg Si ms es:  La cantidad máxima que puede producir por hora; capacidad máxima

 La cantidad que puede producir con mayor eficiencia; capacidad normal POTENCIA DE UNA CALDERA Establecida por ASME basada en que una máquina de vapor que empleaba 30 libras de vapor por HP hora a una presión de 4.9 kg/cm2 y el agua de alimentación de 38.5ºC. Esto corresponde a la vaporización de 15.66 kg de agua por hora a 100ºC, a al presión de 1.033 kg/cm2

OTRAS UNIDADES DE CAPACIDAD DE CALDERAS Factor de vaporización; relación entre el calor absorbido por 1 kg de agua de alimentación en las condiciones reinantes en la caldera y absorbido por 1 kg de agua a 100º al vaporizar a 100ºC

h - hf factor de vaporizac ión  543.4 Vaporización equivalente; kg/hr de agua a 100ºC, que se vaporizaría a 100ºC si se hubiera absorbido la misma cantidad de energía que en las condiciones observadas en la caldera

ms ( h - h f ) vaporizaci ón equivalent e  543.4 Todas las calderas pequeñas están basadas en 0.93 m2 de superficie de caldeo por HP de caldera. Por lo tanto todas las calderas que tengan la misma superficie de caldeo tienen la misma potencia nominal Una caldera puede tener su superficie de caldeo dispuesta en

forma más ventajosa que otra, y como consecuencia más capacidad. En la mayoría de las calderas de las centrales térmicas pueden desarrollar del 400 al 600% de su potencia nominal. El rendimiento de una caldera puede disminuir cuando desarrolla más de su potencia nominal. COMPORTAMIENTO DE LAS CALDERAS Se puede expresar en función de:  Kg de vapor producido  Velocidad de combustión  Transmisión de calor en Kcal por m2 de superficie de caldeo y por hora  Temperatura de los gases de chimenea  Porcentaje de CO2 en los gases de combustión

 Combustible sin quemar contenido en las cenizas y escorias  Porcentaje de la potencia nominal de la caldera  Rendimiento global Rendimiento global; relación entre el calor transmitido y la energía suministrada en forma de combustible

ms (h - h f ) eb  x 100 mf x F eb = rendimiento del generador incluyendo caldera, recalentador, hogar camisa de agua, calentador del aire y economizador mf = peso total de combustible quemado en kg/hr; m3/hr tarándose de gases

F = potencia calorífica superior del combustible quemado, Kcal/kg; Kcal/m3 Velocidad de combustión; kg de combustible/m2-hr o m3de volumen de hogar/hr La capacidad de una caldera (kg de vapor/hr) depende de la velocidad de combustión. Es decir de la clase de combustible, tamaño y tipo de parrilla y cantidad de aire suministrado. El rendimiento aumenta con la capacidad de producción de la caldera y velocidad de combustión, hasta un valor máximo, pasando el cual disminuye al aumentar la capacidad de producción, esto debido al aumento de las pérdidas caloríficas al crecer la temperatura de los gases de la chimenea y al aumentar la cantidad de combustible

sin quemar que cenizas y escorias.

queda

con

las

Calderas provistas de hogares mecánicos pueden alcanzar un rendimiento comprendido entre 60 y 85%. Grandes instalaciones que queman carbón pulverizado tienen un rendimiento de caldera comprendido entre 80 y 88%. Si utilizan precalentadores de aire y economizadores, se consiguen rendimientos globales del 85 al 92%.