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MAQUINAS TERMICAS E HIDRAULICAS

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 o b) 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

• • •

media presión alta presión supercríticas

Kg/cm 2

: 2,5 a 10 Kg/cm 2 : 10 a 225 Kg/cm 2 : más de 225 kg/cm 2

c) Según la circulación de agua dentro de la caldera: circulación natural : el agua se mueve por efecto térmico

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circulación forzada : el agua se hace circular mediante bomba. 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/cm 2 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 construcción

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facilidad de inspección, reparación y limpieza gran peso. lenta puesta en marcha 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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