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.

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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/