Generadores de calor (Vapor)
Características técnicas de operación
Parámetros de Operación
1. Diseño: Se diseña para cualquier producción de vapor, presión y temperatura de
sobrecalentamiento (hipercriticas), por ejemplo: 1600 T/hr, 170 kg/cm2, 5300c.
2. Temperatura de salida de los gases: Se sitúa entre 80-150⁰c por encima de la
temperatura de saturación .
Producción y rendimiento
La producción especifica horaria media, superior a 25 kg de vapor/m² de superficie de
calentamiento, es muy variable, pues depende de la relación entre la superficie radiante
de caldera y la superficie total.
El convencional medio en la caldera es del orden del 80%, por lo que se debe
complementar con la instalación de economizadores y de precalentadores de aire
Transmisión de calor
Parte se realiza por radiación directa, desde la llama o gases muy calientes, y parte por
convección, en zonas de contactos con gases mas fríos.
Tratamiento de agua de alimentación
Las exigencias en la calidad del agua son variables, dependiendo de las características
del vapor de agua y su destino.
Generadores de calor (Vapor)
Características técnicas de operación
Circulación
Po ejemplo en un generador tipo acuotubular o de tubos de agua los gases calientes circulan
por el exterior de los tubos conductores de agua, emulsión agua-vapor o solo vapor, que están
sometidos a presión de vapor.
La emulsión agua-vapor descarga normalmente en uno o varios recipientes, tambores o
cambiadores mono tubulares resistentes a presión, uno de estos contiene los elementos de
separación y purificación del vapor; los otros, están inundados de agua.
La circulación del agua se realiza por empuje ascensional, por diferencia de densidades, o
mediante bombeo.
Variaciones de carga
Son adaptables eficientemente a variaciones rápidas de carga
Fallas
Tienen causas muy variables, siendo la mas frecuente la rotura de tubos (por corrosión, fatiga
térmica, o incrustación) que se sustituyen o eliminan, sin gran dificultad
Generadores de calor (Vapor)
Elementos principales
1. Cuerpo de presión: Pantallas de radiación, haces tubulares, cambiadores monotubulares
con separadores de gotas cabezales, cajas y colectores .
2. Recalentador.
3. Sobrecalentador
4. Economizador
5. Precalentador de aire
6. Acondicionador de vapor
7. Envolvente y cierres
8. Aislamiento térmico y refractario
9. Conductos de aire y gases
10. Quemadores (carbón pulverizado, combustibles líquidos y gaseosos)
11. Ventiladores de aire de combustión y de tiro aspirado
12. Ventiladores de inyección o sopladores
13. Grupo de preparación, molinos, o de cadena de regulación de presión y filtrado de gas
14. Instrumentación y control de nivel, de presión, de temperatura, de extinción de llama, etc.
15. Tablero eléctrico de control y operación
Generadores de calor (Vapor)
Elementos principales - Diagrama
Generadores de calor (Vapor)
Medidas de operación (Seguridad)
1. Generar a la presión mas baja posible.
2. Establecer un reparto equilibrado de la carga. entre las calderas existentes, su producción
continua debe situarse entre valores próximos al 85% de su valor nominal.
3. Instalar el quemador de capacidad variable que sea mas adecuado al tipo de caldera y al
combustible empleado.
4. Mantener una combustión eficiente mediante el análisis diario de: Contenido de CO u O2 ,
opacidad en los gases, y el ajuste del exceso de aire y tiro.
5. Analizar el contenido de CO2 en los gases , si no se dispone de analizadores de CO u O2
6. Automatizar el funcionamiento de la caldera, incluso con la aplicación de
microprocesadores.
7. Conseguir una baja temperatura de salida de los gases (min 170⁰c) instalando
precalentadores de aire y economizadores.
8. Conservar en buen estado el aislamiento térmico. Y el refractario de la caldera.
9. Efectuar una purga continua con recuperación del calor.
10. Atender debidamente la instalación de tratamiento del agua de alimentación.
11. Integrar todo el proceso de generación de vapor-recuperación de condensados.
12. Recuperar condensados a la mayor temperatura posible.
13. No introducir condensados contaminados a la caldera.
Generadores de calor (Vapor)
Medidas de operación
14. Instalar medición, con registro, para las principales variables de servicio: presión,
temperatura, flujo de vapor, flujo de combustible y de aire de combustión, temperatura y
análisis de gases.
15. Realizar anualmente un balance térmico completo y compararlo con mediciones directas.
16. Llevar una bitácora diaria, con anotaciones horarias, de los principales parámetros de
servicio: presión, temperatura, flujo de vapor, flujo de combustible y de aire de combustión,
temperatura y análisis de gases, análisis, índice opacimetrico y temperatura de gases,
análisis del agua de alimentación y de la existente en el interior de la caldera.
17. Capacitar adecuadamente al personal a cargo de la sala de calderas.
Generadores de calor (Vapor)
Medidas de Mantenimiento
Establecer un programa de mantenimiento preventivo:
Revisiones periódicas
Inspecciones y revisiones periódicas
Son reglamentarias las siguientes según las NOM-020-STPS y la NOM-026-STPS:
1. Anual: Incluye apertura de caldera, medición de espesores, y comprobación de elementos
de seguridad y automatización.
2. Al 5to. Año: Incluye prueba de presión a 1.3 veces la presión de diseño, examen de las
partes principales de la caldera, y un ensayo de funcionamiento.
3. Inspecciones posteriores: A los 10 años de puesta en servicio se repetirán las inspecciones
y pruebas anteriores y , posteriormente se volverán a repetir cada 3 años.
Generadores de calor (Vapor)
Conceptos generales
En base al video presentado explique los siguientes conceptos.
documental sala de calderas.mpg
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Vapor
Energía
Control de nivel off-on
Efectos de una baja presión.
Demandad de vapor
Fenómeno del vapor flash
Efectos de la demanda alta de vapor.
SDT (Sólidos Disueltos).
Recomendaciones de los parámetros de operación.
Síntesis general del video máximo una cuartilla.
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Generadores de calor (Vapor) Caldera Acuotubular