Características de las Calderas José Antonio González Moreno Máquinas Térmicas 4 T/M

Introducción: En esta presentación se estudian los tipos de calderas de acuerdo a varias clasificaciones de tamaño, orientación de los tubos, transferencia de calor y material de que están hechas. También se presentan algunos accesorios básicos que requieren las calderas. Finalmente se presentan las conclusiones y las Referencias Bibliográficas.

Antecedentes: Cuando James Watt, ingeniero escocés del siglo XVIII, observó que se podría utilizar el vapor como una fuerza económica que remplazaría la fuerza animal y manual, así entonces, empezó a desarrollar la fabricación de calderas de vapor. Hoy en día, se tienen las calderas de biomasa, que se utilizan tanto en ámbitos industriales como en domésticos. Antigua caldera de barco, de sugestiva forma.

Desarrollo del Tema: Definición: Es un conjunto de aparatos para producir calor y para transferirlo a una sustancia hasta alcanzar sus condiciones de cambio de fase a vapor. La transferencia de calor hacia el agua, se realiza por medio de tubos metálicos.

Clasificación de las Calderas 1:

Clasificación de las Calderas 2:

Clasificación de las Calderas 3:

Calderas Acuotubulares: El agua que va a ser calentada o evaporada circula por dentro los tubos y los gases muy calientes de la combustión saturan el exterior de los tubos (acuotubos).

Calderas Pirotubulares: Los gases muy calientes de la combustión circulan por dentro de los tubos (Fluxes) y por fuera de ellos cubriendo los tubos, circula el agua.

Capacidad de una Caldera: A una caldera se le asocian generalmente dos tipos de capacidades: Capacidad Real: Tiene relación con la cantidad y contenido de calor de vapor y se mide en Kg de Vapor/tiempo. Capacidad nominal: Tiene relación con su área o superficie de calentamiento o superficie de calefacción (De Calero o de Caldeo).

Área de Calentamiento: Es la superficie metálica de los tubos a través de la cual se transfiere el calor y está en contacto con los gases de la combustión debido a que el calor va de los más caliente a los más frío. Las unidades en que se mide una Caldera son BHP (Boiler Hourse-Power) o Caballo-Caldera y equivale a la cantidad de calor que necesitan 34.5 lb/hr de agua a condiciones estándar. También equivale a 10 ft2 de superficie de calentamiento (0.9290 m2 de superficie de calefacción).

Pregunta 1: Comparando 2 calderas del mismo tipo y del mismo tamaño, una acuotubular y otra pirotubular, ¿cuál presenta mayor superficie de calentamiento? R = La acuotubular porque el área exterior de contacto es mayor.

Pregunta 2: ¿A cuanto equivale las 34.5 lb/hr de agua en las unidades siguientes? a) Kg de agua/hr. b) KBTU/hr c) Kcal/hr R = a) 15.663 Kg de agua/hr b) 2.54559 KBTU/hr c) 641.8738 Kcal/hr

Partes Básicas de una Caldera: Muchas de las calderas pueden variar de acuerdo al tipo del que se trate como se observó en las diapositivas anteriores. Básicamente las calderas constan de las partes que se presentan en la siguiente figura:

Accesorios de una Caldera:

Accesorios (Primera parte):

Accesorios (Segunda parte):

Controlador de nivel:

Combustible en las Calderas:

Diagrama del Funcionamiento Básico de una Caldera:

Aplicaciones de las Calderas:

Conclusiones: Las Calderas es un conjunto de mecanismos que puede ser complejo su manejo y estabilización. La variedad de diversas formas de calderas, se establece en base a las necesidades particulares de cada empresa, negocio o local. Finalmente, la parte instrumental de las Calderas, es para beneficio propio y para obtener mayor control y seguridad, pero tiene un costo, que la mayoría de los equipos son muy caros, por lo que debe de buscarse un equilibrio.

Referencias Bibliográficas: Calderas y Biomasa. Autor Corporativo: Admin. (17 de mayo de 2010). Recuperado el 18 de Febrero del 2014 de: http://www.calderasybiomasa.com/blog/evolucion-de-las-calderas-breve-historia/ Accesorios para Calderas – Spirax Xarco. Autor Corporativo: D. Santiago Gómez. (1° de Febrero del 2013). Recuperado el 18 de Febrero del 2014 de: http://www.fenercom.com/pages/pdf/formacion/13-01-23_Jornada%20calderas%20industriales/05-Accesorios-de-las-calderas-SPIRAX-XARCO-fenercom-2013