miércoles, 17 de febrero de 2016

Principio Y Funcionamiento De Calderas



PRINCIPIO Y FUNCIONAMIENTO DE CALDERAS

Las calderas son recipientes que trabajan a presión por medio de la transferencia de calor constante, en la cual los líquidos calienta y cambia de estado. Hay dos tipos de calderas las piro tubulares son las que el líquido se encuentra en un recipiente y es atravesado por tubos por los cuales circulan gases de alta temperatura producto de un proceso de combustión el otro tipo de caldera se llama agua tubulares son aquellas en las que le fluido de trabajo se desplaza a traves de tubos durante su calentamiento



Las calderas tienen una gran aplicación en la industria ya que de ella depende muchos productos como hospitales que las utilizan para esterilizar los instrumentos médicos, también en las petroleras para calentar los petróleos pesados para mejorar su fluidez, en alimentos, lavanderías, textiles etc  El agua utilizada en calderas de agua caliente y de vapor (para producir éste), necesita normalmente de un tratamiento previo de descalcificación, etc. para preservar la vida de la caldera en la que se usen, además de, en ocasiones, purgas continuas de lodos y espumas que el proceso genera, lo que deriva en pérdidas de energía. Por otra parte, suele estar a disposición de los usuarios con facilidad y en abundancia. Toda caldera estará equipada con uno o más tubos de desagüe, comunicados con el punto más bajo de la caldera y destinados a las purgas y extracciones sistemáticas de lodos.

La descarga de los tubos de purga estará dispuesto en tal forma que no presente peligro de accidentes para el personal y sólo podrá vaciarse al alcantarillado a través de un estanque intermedio de retención o de purgas.



Vídeos


PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LA CALDERA PARA GENERAR VAPOR


El agua de alimentación que va a la caldera es almacenada en un tanque o cámara de agua (nombre que se le da al espacio que ocupa el agua en el interior de la caldera) con capacidad suficiente para atender la demanda de la caldera, así una válvula de control de nivel mantiene el tanque con agua, a su vez una bomba de alta presión empuja el agua hacia adentro de la caldera por medio de tuberías (tubos), al tiempo que, se da la combustión en el horno u hogar, esta es visible por el funcionamiento del quemador en forma de flama, el quemador es controlado automáticamente para pasar solamente el combustible necesario (el combustible puede ser solidó, liquido o gaseoso, dentro de los mas conocidos se encuentran el carbón, el combustóleo, y el gas), la flama o calor es dirigida y distribuida a las superficies de calentamiento o tuberías donde la energía térmica liberada en el proceso de combustión se transmite al agua contenida en los tubos (en algunos casos el agua fluye a través de los tubos y el calor es aplicado por fuera a este diseño se le conoce como Acuotubular, en otros casos los tubos están sumergidos en el agua y el calor pasa por el interior de los tubos a este diseño se le conoce como Piro tubular, estos dos diseños de calderas son los mas utilizados) 


Videos de calderas



Bibliografía
http://ingenieriaservicios-generacionvapor.blogspot.mx/2009/11/principio-de-funcionamiento-de-la.html

http://www.absorsistem.com/tecnologia/calderas/descripci%C3%B3n-de-calderas-y-generadores-de-vapor

Norma Oficial Que Regulan El Correcto Funcionamiento De Calderas


NORMA OFICIAL QUE REGULAN EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DE CALDERAS






Bibliografía

http://es.slideshare.net/jorgecardoz/instalacion-de-calderas

http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/052ssa13.html

Tecnicas De Seguridad Para Uso Correcto De Calderas



Técnicas de seguridad para uso correcto de calderas


El establecimiento que emplee aparatos sometidos a presión interna, deberá colocar en los lugares afectados, instrucciones escritas de maniobra y esquemas gráficos de instalación de cada equipo.



Se entiende como aparato sometido a presión interna, a todo recipiente cerrado (Caldera, Caldereta, Calentador, Horno, etc.), que pueda generar en su interior una presión mayor que la atmosférica y a todo equipo (Compresor, tubos de gases comprimidos, etc.), que permita comprimir y acumular en su interior, un fluido también a una presión mayor que la atmosférica.

De acuerdo a las prescripciones, los esquemas gráficos de instalación, deberán indicar en forma bien visible los dispositivos de seguridad y el detalle de maniobras especificará tres condiciones:

a)    Detallar las maniobras correctas de operación.

b)    Detallar prohibiendo todas aquellas maniobras que no deben efectuarse.

c)    Detallar indicando especialmente que se debe realizar en caso de riesgo ó avería.


Dichas instrucciones deben ser concordantes con las estipuladas por el fabricante del aparato o lo que al respecto señale la autoridad competente. Todas las personas encargadas del manejo de los aparatos deberán cumplir con los requisitos previstos y deberán ser instruidos previamente a la toma de servicio por el establecimiento.


El Decreto Nº 351/79, especifica en su Art. 140 que: “Las calderas, ya sean de encendido manual o automático, serán controladas e inspeccionadas totalmente por lo menos una vez al año por la empresa constructora o instaladora y, en ausencia de estas, por otra especializada, la que extenderá  la correspondiente certificación, la cual se mantendrá  en un lugar bien visible. 


Cuando el combustible empleado sea carbón o leña, no se usarán líquidos inflamables o materias que puedan causar explosiones o retrocesos de llamas. Iguales condiciones se seguirán en las calderas en las que se empleen petróleo, sus derivados o gases combustibles.

Los reguladores de tiro se abrirán lo suficiente para producir una ligera corriente de aire que evite el retroceso de las llamas. Siempre que el encendido no sea automático se efectuara  con dispositivo apropiado. Cuando entre vapor en las tuberías y en las conexiones frías, las válvulas se abrirán lentamente hasta que los elementos alcancen la temperatura prevista. Igual procedimiento deberá  seguirse cuando deba ingresar agua fría a tuberías y conexiones calientes.





Tiene por finalidad comprobar si la caldera puede resistir satisfactoriamente la presión de trabajo, observándose que no existan pérdidas, fisuras ni deformaciones permanentes.

Las pruebas hidráulicas son exigidas anualmente por las reparticiones encargadas de habilitarlas y siempre se realizan cuando se adquiere la caldera (como prueba de recepción) y cuando se llevan a cabo tareas de reparación.

Para efectuarla, la caldera se debe encontrar fría, totalmente llena de agua y bridadas ciegamente o taponadas, todas las conexiones al exterior.

Se debe aumentar lentamente la presión de la caldera inyectándose agua por medio de una bomba manual (se recomienda no aumentar la presión en más de 4 Kg/cm2 por minuto) hasta alcanzar una vez y media la presión de trabajo (1,5 veces la presión de trabajo), así por ejemplo, si la caldera trabaja a 6 Kg/cm2, se probará hidráulicamente a 9 Kg/cm2.

Se abrirán las cajas de humos y todo otro acceso al interior de la caldera a fin de realizar la inspección ocular.

Concluido el ensayo, se disminuirá la presión lentamente y se procederá al armado para la puesta en marcha.



VERIFICACIÓN DE LOS ACCESORIOS



A.    MANÓMETRO: Se controlará su buen funcionamiento y calibración mediante un manómetro patrón.

B.    NIVELES: Deberán limpiarse o cambiarse.

C.    VÁLVULAS DE SEGURIDAD: Se procederá al desarmado, limpieza, esmerilado de los asientos y calibración.

D.    VÁLVULAS DE RETENCIÓN: Se controlará su buen funcionamiento.

E.    BOMBA DE AGUA: Se verificará con manómetro patrón que la presión del agua impulsada sea superior a la de trabajo de la caldera.

F.     TAPÓN FUSIBLE: Será verificado el metal interior, que no existan pérdidas o deposiciones de sarro. No se aconseja su rellenado.

G.   VÁLVULAS EXCLUSAS Y ESFÉRICAS: Se controlará su apertura y cierre hermético,


H.    AUTOMÁTICOS DE NIVEL: Verificaciones periódicas del estado de los electrodos y la ampolla de mercurio.

Bibliografía

http://apsacapacitacion.cl/cursos/tecnicas-de-manejo-y-operacion-de-calderas/

Equipos Auxiliares Para El Desempeño De Las Calderas


EQUIPOS AUXILIARES PARA EL DESEMPEÑO DE LAS CALDERAS


Calderas, incluyendo generadores de vapor, hornos y secaderos son los equipos que consumen la práctica totalidad de los combustibles en la industria. Por ello, es preciso conocer su funcionamiento, criterios básicos de diseño y las medidas de ahorro y eficiencia más comunes. En los siguientes párrafos se introducen tales conceptos.

Equipos Auxiliares


Asociados a la caldera se instalan en la central térmica o sala de calderas Ventiladores de aire de combustión Envían el aire al cajón, común o individual, en el que están alojados los quemadores En las instalaciones industriales se instala en un foso situado en el frente de la caldera, para amortiguar ruidos Las calderas están en sobrepresión El accionamiento por correas y poleas permite ajustes posteriores en el caudal impulsado Entre el ventilador y el quemador se deben instalar juntas flexibles, para amortiguar las vibraciones y absorber las dilataciones de la caldera. 





"Bibliografía"

http://www.eoi.es/wiki/index.php/Calderas,_generadores_de_vapor,_hornos_y_secaderos_en_Eficiencia_energ%C3%A9tica

http://personales.unican.es/renedoc/Trasparencias%20WEB/Trasp%20AA/008%20Calderas%20OK.pdf

El Mantenimiento De Calderas



Mantenimiento a calderas


Como todo equipo industrial las calderas requieren mantenimiento e inspecciones periódicas para asegurar su correcto, seguro y eficiente funcionamiento.
Si bien no se presentan problemas a menudo todos sabemos que las calderas son máquinas que comprometen la continuidad de la producción en muchas industrias y que una puesta fuera de servicio tiene un alto costo, no solo el dinero que debe pagarse sino también por lo que se deja de producir. Es por esto que acercamos un plan de mantenimiento anual en el que verán tareas de inspección de significativa importancia para detectar preventivamente la mayoría de las averías.

·         Inspección interna del cuerpo de presión, placas, hogar y haz tubular para controlar la formación de incrustaciones o corrosión de los materiales constructivos. Es importante que se tomen fotografías del estado para tener un registro histórico de la caldera. En muchas oportunidades es importante tener esta información para volver a una condición anterior favorable. 
·          
·         Hidrolavado de lodos depositados en el fondo del cuerpo en caso de que existieran. 

  Cambio de juntas de puertas de inspección, instalar siempre materiales de junta nuevos y revisar asientos de tapas. 

      Medición de espesores de chapa en placas, hogar y cuerpo cilíndrico por ultrasonido, registrar también estos valores. Puede resultar necesario recalcular la presión de trabajo máxima si están reducidos estos espesores. 

·         Desarmado de elementos de seguridad por bajo nivel. En el caso de los controles de nivel electromagnéticos revisar flotantes, botellones, verificar juego en mecanismos, controlar la integridad de las ampollas de mercurio y controlar que la aislación de los cables no se encuentre deteriorada. Para los electrodos las tareas son de limpieza partes en contacto con el agua, verificación de alineación, aislación y sellos. 


·         Prueba hidráulica del equipo a presión de trabajo. Se realiza para verificar que no existan fugas previas al mantenimiento o bien posteriores (juntas de puertas de inspección, bridas, roscas, etc). Mantener presurizado el recipiente durante 15 min es suficiente. 

·         Verificación de apertura de válvulas de seguridad a la presión regulada. Si es posible, retirarlas para su timbrado en banco de pruebas. 


·         Inspección del estado de refractarios en quemador o fondos secos. Rellenar grietas si existieran o reemplazar las piezas dañadas con los materiales adecuados y teniendo en cuenta los tiempos de fragüe. 

·         Verificación del estado interno del quemador y limpieza del mismo. Verificar el estado de cables y fichas de conexión. 


·         Simulación de condiciones de falla del quemador. 

·         Puesta en marcha del equipo donde se comprobará el funcionamiento de los elementos de control y seguridad. 
 


·         Prueba de presos tatos de seguridad eliminando eléctricamente al de corte normal.

·         Hacer mantenimiento de la pintura de la caldera y accesorios. 


·         Análisis de gases y regulación de combustión. Mediante este proceso se determinará el porcentaje de los siguientes gases: O2, CO2 y CO. Además se medirá la temperatura de los gases en la chimenea y el rendimiento térmico de la caldera. 

·         Elaboración de un informe técnico con los resultados obtenidos en la medición de eficiencia de combustión y sobre el estado general del equipo, manteniendo un historial.














Videos







Bibliografía



https://es.scribd.com/doc/23757262/Manual-de-Mantenimiento-de-Calderas

https://www.engormix.com/MA-balanceados/fabricacion/articulos/mantenimiento-de-calderas-t3989/801-p0.htm

http://www.fenercom.com/pages/pdf/formacion/13-01-23_Jornada%20calderas%20industriales/06-Mantenimiento-de-calderas-industriales-BOSCH-fenercom-2013

Los Diferentes Tipos De Calderas

Tipos de calderas

Una caldera es un dispositivo que está diseñado para generar vapor saturado. Este vapor saturado se genera a través de una transferencia de energía (en forma de calor) en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia de estado. La transferencia de calor se efectúa mediante un proceso de combustión que ocurre en el interior de la caldera, elevando progresivamente su presión y temperatura. La presión, como se indicó al inicio, no puede aumentar de manera desmesurada, ya que debe permanecer constante por lo que se controla mediante el escape de gases de combustión, y la salida del vapor formado.

Debido a que la presión del vapor generado dentro de las calderas es muy grande, estas están construidas con metales altamente resistentes a presiones altas, como el acero laminado.

Las calderas se clasifican por su diseño en pirotubulares o acuatubulares. Sin embargo, pueden ser clasificadas desde otros aspectos, que incluyen, por el tipo de materiales de que están construidos, por su aplicación, por la forma de toma de aire, por el tipo de combustible que utilizan, por la presión con que operan o por el fluido portador de calor que emplean.




CALENTAMIENTO DE EQUIPOS DEL PROCESO


Uno o más calderos proporcionan el vapor necesario para usarlo en las máquinas y equipos de la planta en el proceso de calentamiento. La combustión siempre produce material de desecho hollín, cenizas, humo.

Las trampas de vapor son dispositivos que se colocan después de un equipo para separar el vapor húmedo del vapor saturado esta agua caliente se denomina condensado el mismo retorna al caldero.

  
a) Vapor directo: Inyección directa del vapor al material. Se emplea en lugares donde el condensado no es problema.
b) Vapor indirecto: Se realiza por medio de chaquetas, serpentines intercambiadores.

Transmite calor por las paredes del recipiente al fluido paredes, maquinas.
El vapor y el condensado no entran en contacto con el material a calentar.


CLASIFICACIÓN DE LAS CALDERAS


Se clasifican según diversos criterios, relacionados con la disposición de los fluidos y su circulación, el mecanismo de transmisión de calor dominante, aspectos estructurales, modo de intercambio de calor, la forma del quemado del combustible, forma de alimentación del agua y otros muchos factores.

Basándose en algunos de estos criterios las calderas se pueden clasificar en:

Clasificación de acuerdo a la circulación de los fluidos dentro de los tubos de la caldera:

a) Calderas humo tubulares:

En estas calderas son los humos los que circulan por dentro de tubos, mientras que el agua se calienta y evapora en el exterior de ellos.
Todo este sistema está contenido dentro de un gran cilindro que envuelve el cuerpo de presión.

Los humos salen de la caldera a temperaturas superiores a 70 C de forma que se evita la condensación del vapor de agua que contienen, evitando así problemas de formación de ácidos y de corrosión de la caldera. Al evacuar los humos calientes, se producen pérdidas de energía con la consiguiente bajada del rendimiento de la caldera.

La caja de humos (colector de humos), es la parte de la caldera donde confluyen los gases de la combustión en su recorrido final, que mediante un tramo de conexión se conducen a la chimenea.

b) Calderas acuotubulares:


or dentro de tubos circula el agua y la mezcla de agua y vapor. Por fuera, generalmente en flujo cruzado, intercambian calor los humos productos de la combustión. En este tipo de calderas además el hogar (recinto donde se produce la combustión) está conformado por paredes de tubos de agua. En ellas el intercambio es básicamente por radiación desde la llama.
En este tipo de calderas es el agua o fluido térmico que se pretende calentar, es la que circula por el interior de los tubos que conforman la cámara de combustión y que están inmersos entre los gases o llamas producidas por la combustión. El vapor o agua caliente se genera dentro de estos tubos.
Existen dos tipos de agrupaciones de tubos, de subida y de bajada que se comunican entre sí en dos domos.





c) Calderas pirotubulares:



En este tipo de caldera el humo caliente procedente del hogar circular por el interior de los tubos gases, cambiando de sentido en su trayectoria, hasta salir por la chimenea.

El calor liberado en el proceso de combustión es transferido a través de las paredes de los tubos al agua que los rodea, quedando todo el conjunto encerrado dentro de una envolvente o carcasa convenientemente calorífuga.
A través de este recorrido, el humo, ceden gran parte de su calor al agua, vaporizándose parte de esta agua y acumulándose en la parte superior del cuerpo en forma de vapor saturado. Esta vaporización parcial del agua es la que provoca el aumento de la presión del interior del recipiente y su visualización en el manómetro.

Su rendimiento global esperado a lo largo de su vida útil no supera el 65% en el mejor de los casos.

Este tipo de generadores, por su diseño no admiten presiones de trabajo elevadas, más allá de las dos o tres atmósferas; son de construcción sencilla y disponen de moderada superficie de intercambio, por lo no se utilizan para elevadas producciones de vapor.


VIDEOS

 


Clasificación de acuerdo a la presión de trabajo de la caldera



a) Calderas de baja presión
Calderas que producen vapor a baja presión, hasta unos 4 o 5 kg/cm2.
Este rango de presiones es mas común en las calderas de agua caliente que en las calderas que generan vapor.

b) Calderas de media presión
Producen vapor hasta aproximadamente 20 kg/cm2.
Generalmente vapor saturado, utilizadas en la industria en general.

c) Calderas de alta presión
Asociadas a ciclos de potencia, trabajan con presiones de 20 kg/cm2 hasta presiones cercanas a la crítica.

d) Calderas supercríticas.
Son calderas que trabajan con presiones superiores a la crítica:
225,56 ata, 374,15ƒC. Utilizadas en grandes plantas de generación de energía eléctrica, en EEUU y en algunos países de Europa, también hay algunas en Japón.


Clasificación de acuerdo a la producción de vapor

a) Calderas chicas
Producen hasta 1 o 2 toneladas de vapor saturado por hora.

b) Calderas medianas
Producciones de hasta aproximadamente 20 toneladas de vapor por hora.

Las calderas chicas y medianas casi en su totalidad son calderas humotubulares de baja y media presión.

c) Calderas grandes
Calderas que producen desde 20 toneladas de vapor por hora, siendo normal encontrar producciones de 500 y 600 toneladas por hora. Generalmente vapor sobrecalentado, siendo calderas acuotubulares.





bibliografía

       http://www.monografias.com/trabajos97/calderos-tipos/calderos-tipos.shtml

http://www.sogecal.com/ssk-calderas-para-combustibles-solidos-biomasa/