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1 CALDERAS DE VAPOR Juan Guillermo Mejía Arango 1 William Orozco Murillo 2 RESUMEN: En este artículo se presenta una descripción de los tipos de calderas que se utilizan a nivel industrial, sus ventajas y desventajas, eficiencias, tipos de quemadores, las fallas más comunes que se presentan en estas, así como las normas que se deben tener en cuenta en su diseño y las formas más viables de recuperación de calor. Igualmente se presentan los controles que deben tener todas las calderas para garantizar su funcionamiento bajo las condiciones y requerimientos especificados. Por último se describe un pequeño panorama de las calderas en el medio local. PALABRAS CLAVES: Vapor, caldera, controles, análisis de fallas, normas de diseño. ABSTRACT: This paper presents a description of the types of boilers used in the industry, advantages and disadvantages, efficiencies, types of burning, the most common faults that occur in these and the rules that must be taken in its design and the viable forms for recovery heat. Also shows the controls that should have all boilers to ensure operation under specified conditions and requirements, and finally describes an overview of boilers in the local environment. 1 Ingeniero Electricista, Especialista en Mercadeo, Aspirante a Magister en Gestión Energética Industrial. Grupo GINVESTAP. INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO. Docente Electrónica. [email protected]. 2 Ingeniero Mecánico, Especialista en Gerencia de Mantenimiento, Aspirante a Magister en Gestión Energética Industrial. Grupo SINERGIA. INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO. Docente MEB. [email protected].

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CALDERAS DE VAPOR

Juan Guillermo Mejía Arango1

William Orozco Murillo2

RESUMEN:

En este artículo se presenta una descripción de los tipos de calderas que se utilizan

a nivel industrial, sus ventajas y desventajas, eficiencias, tipos de quemadores, las

fallas más comunes que se presentan en estas, así como las normas que se deben

tener en cuenta en su diseño y las formas más viables de recuperación de calor.

Igualmente se presentan los controles que deben tener todas las calderas para

garantizar su funcionamiento bajo las condiciones y requerimientos especificados.

Por último se describe un pequeño panorama de las calderas en el medio local.

PALABRAS CLAVES: Vapor, caldera, controles, análisis de fallas, normas de

diseño.

ABSTRACT:

This paper presents a description of the types of boilers used in the industry,

advantages and disadvantages, efficiencies, types of burning, the most common

faults that occur in these and the rules that must be taken in its design and the viable

forms for recovery heat. Also shows the controls that should have all boilers to ensure

operation under specified conditions and requirements, and finally describes an

overview of boilers in the local environment.

1 Ingeniero Electricista, Especialista en Mercadeo, Aspirante a Magister en Gestión Energética

Industrial. Grupo GINVESTAP. INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO. Docente Electrónica. [email protected]. 2 Ingeniero Mecánico, Especialista en Gerencia de Mantenimiento, Aspirante a Magister en Gestión

Energética Industrial. Grupo SINERGIA. INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO. Docente MEB. [email protected].

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1. INTRODUCCIÓN

El vapor es usado extensamente en el sector industrial y comercial, principalmente

en el calentamiento de procesos, en la generación de potencia y en la calefacción de

espacios.

El vapor se obtiene a partir del agua, la cual está disponible y es barata; es limpio,

inodoro, insípido y estéril; es de fácil distribución y control; cuando se condensa, da

un calor a temperatura constante; tiene un alto contenido energético; puede usarse

para generar potencia y proporcionar calefacción.

El vapor se puede producir en cualquiera de las tres condiciones siguientes: Vapor

húmedo, Vapor saturado seco, Vapor recalentado.

En el presente artículo se va a tratar el funcionamiento de las calderas más

representativas en el medio industrial entre las que se encuentran las pirotubulares y

las acuotubulares. También se describen los principales sistemas de control que

deben tener los generadores de vapor.

2. CALDERA

Una caldera o generador de vapor es una máquina térmica que produce vapor a una

presión mayor que la atmosférica. A la máquina le entra una energía (aire–

combustible) la cual se transfiere a una sustancia de trabajo (frecuentemente agua)

efectuándose el proceso de evaporación, cuyo mecanismo de transferencia de calor

depende del tipo de Caldera.

Las calderas de vapor, constan básicamente de 2 partes principales:

2.1 CÁMARA DE AGUA

Es el espacio que ocupa el agua en el interior de la caldera, el nivel de agua se fija

en su fabricación, de tal manera que sobrepase en unos 15 cms por lo menos a los

tubos o conductos de humo superiores. Según la razón que existe entre la

capacidad de la cámara de agua y la superficie de calefacción, se distinguen

calderas de gran volumen, mediano y pequeño volumen de agua.

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2.2 CÁMARA DE VAPOR

Es el espacio ocupado por el vapor en el interior de la caldera, el cual debe ser

separado del agua en suspensión. Cuanto más variable sea el consumo de vapor,

tanto mayor debe ser el volumen de esta cámara, de manera que aumente también

la distancia entre el nivel del agua y la toma de vapor.

3. CLASIFICACIÓN DE LAS CALDERAS

Por la disposición de los fluidos, las calderas se clasifican generalmente, como

calderas de tubos de humo (pirotubulares) o de tubos de agua (acuotubulares).

3.1 CALDERAS PIROTUBULARES

En esta caldera la llama y los productos de la combustión pasan a través de los

tubos y el agua caliente rodea el hogar interno y los bancos de tubos. Manejan

presiones de operación de 0-20 bares (0-300 PSIG). (ROSALER, 2002). Figura 1.

Ventajas: Menor costo inicial debido a la simplicidad de su diseño, mayor

flexibilidad de operación, menores exigencias de pureza en el agua de alimentación,

son pequeñas y eficientes.

Desventajas: Mayor tiempo para subir presión y entrar en funcionamiento, no se

deben usar para altas presiones.

Figura 1. Caldera pirotubular. Adaptado de (KOHAN, 2000)

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Las calderas pirotubulares o de depósito como también se llaman, generalmente son

de forma cilíndrica y tienen una cámara de combustión con una relación mínima

entre la longitud y el diámetro de 3:1 (SAXON, 2006).

Según Kohan, las calderas pirotubulares son las más utilizadas en el calentamiento

de procesos y en aplicaciones industriales y comerciales. (KOHAN, 2000)

Estas calderas se pueden subdividir en: de un solo paso o de múltiples pasos.

3.1.1 Calderas pirotubulares de un paso. Estas calderas tienen un conjunto de

tubos de humo que las atraviesan desde el principio hasta el final, con los

quemadores al principio y la chimenea al final de estos, Figura 2, los tubos pueden

ser colocados en la cámara de la caldera en forma vertical u horizontal. Los

quemadores van montados dentro de cada tubo y normalmente en las calderas

horizontales el tiro es forzado y en las verticales el tiro es natural.

Estas calderas son diseñadas para quemadores de gas y tienen una producción de

vapor de 36 Kg/h hasta 360 Kg/h. Las calderas verticales son comúnmente usadas

para tintorería y en la fabricación de prendas de vestir (SAXON, 2006).

Figura 2. Caldera pirotubular de un paso. Adaptado de (SAXON, 2006)

3.1.2 Calderas pirotubulares de múltiples pasos. Esta caldera usualmente tiene

una sola cámara para la combustión principal, con un conjunto de tubos por donde

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pasan los gases calientes, tanto por el frente como por la parte de atrás de esta. Uno

de los primeros diseños fue el de la caldera de Lancashire mostrada en la figura 3;

esta fue originalmente diseñada para quemadores con carbón, pero luego fue

convertida a gas natural. El rendimiento térmico de este tipo de caldera generalmente

es cerca de 73–77%.

Figura 3. Caldera de Lancashire. Adaptado de (SAXON, 2006)

La caldera moderna de cámara empaquetada generalmente es de tres pasos en la

caldera húmeda, figura 4, sino hay problemas de fugas de aire podría funcionar con

eficiencias térmicas de 78–83%.

El combustible puede ser petróleo, gas o dual. El vapor generado puede ser de hasta

31800 kg/h con presiones de hasta 18 bares. Las Calderas de más de 16820 kg/h de

salida generalmente tienen dos tubos de combustión (SAXON, 2006).

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Figura 4. Caldera de tres pasos. Adaptado de (SAXON, 2006)

3.2 CALDERAS DE AGUA O ACUOTUBULARES

En este tipo de unidad, los productos de la combustión rodean a los bancos de tubos

y el agua circula por el interior de dichos tubos. Manejan presiones de operación de

0-150 bares (0-2200 PSIG). (ROSALER, 2002). Figura 5.

Ventajas: Pueden ser puestas en marcha rápidamente y trabajan a 300 PSI o más.

Desventajas: Mayor tamaño y peso, mayor costo, debe ser alimentada con agua de

gran pureza.

Figura 5. Caldera acuotubular. Adaptado de (KOHAN, 2000)

Estas son las grandes calderas de alta presión utilizadas para la generación de

energía en la industria. Los gases calientes de los quemadores pasan alrededor de

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los bancos de tubos verticales que contienen el agua. Las calderas son de forma

rectangular y los tubos están conectados a un tambor de agua en la parte inferior y a

un colector de vapor en la parte superior. Normalmente hay un sobrecalentador por

encima de la cámara principal de combustión. Los productos son por lo general por

encima de 20.000 kg/h. Debido a factores económicos, las calderas trabajan con

carbón pulverizado o petróleo. Algunas han sido convertidas a gas, también pueden

trabajar con dos quemadores de combustible.

3.3 CALDERAS DE TIPO SERPENTÍN

Estas calderas son en forma de tubo de agua con el agua contenida en un conjunto

de serpentines. La llama del quemador va por el interior y centro del serpentín, los

productos pasan alrededor de las capas externas de los serpentines, figura 6. Estas

calderas se denominan a veces generadores de vapor o vaporizadores de vapor.

Figura 6. Caldera de serpentín. Adaptado de (KOHAN, 2000)

Son calderas de baja capacidad de agua y producen pequeñas cantidades de vapor

rápidamente, en menos de 5 minutos. Se debe tener cuidado con el tratamiento de

las aguas, por lo general es a base de sodio en combinación con aditivos químicos

es todo lo que es normalmente necesario para el tratamiento de las aguas de

alimentación. Los productos pueden variar desde 200 kg/h hasta aproximadamente

9090 kg/h a 40 bares. Estas utilizan quemadores de gas o de petróleo.

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3.4 OTRAS CALDERAS

Además de las calderas descritas, también existen las calderas de gas que se

utilizan para proporcionar vapor húmedo para panadería, hornos de pastelería. Estas

calderas son pequeñas y las presiones de trabajo son del orden de los 2 bares,

figura 7. (SAXON, 2006).

Figura 7. Caldera de vapor pequeña. Adaptado de (SAXON, 2006)

4. EFICIENCIA DE LAS CALDERAS

La eficiencia de las calderas está determinada por la siguiente ecuación:

En la tabla 1 se hace un comparativo de las eficiencias más representativas de

acuerdo al tipo de caldera, la capacidad y el combustible usado.

Tabla1. Eficiencia típica de calderas según PCS. Adaptado de (CONAE, 2007)

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5. ANALISIS DE FALLAS EN LAS CALDERAS

En las calderas es muy importante la detección de fallas, porque eso permite evitar y

prevenir accidentes por causa de éstas. El análisis de fallas permite detectar a

tiempo problemas en las calderas, tales como: defectos de diseño, fabricación o

ensamble de piezas; errores en los procedimientos establecidos para el

mantenimiento y servicio de los equipos; malas rutinas de mantenimiento o abusos y

descuidos durante la operación; por último ayuda a la selección y establecimiento de

métodos no destructivos como procedimientos de inspección de las diferentes partes

de la caldera.

A continuación se mencionan las causas más comunes de fallas en las calderas, así

como los daños más frecuentes.

Tabla 2. Causas de fallas en las calderas. Adaptado de (ACERCAR, 2007)

CAUSAS PIROTUBULARES (% ) ACUATUBULARES (% )

Corrosión interna en los tubos 1.0 6.5

Corrosión externa en los tubos 3.0 3.5

Limpieza inadecuada 5.1 7.0

Materiales defectuosos 0.4 1.8

Fabricación defectuosa 0.6 4.5

Falta de normas de mantenimiento 21.0 23.0

Fallas en la ejecución de mantenimiento 28.0 30.0

Mala graduación del encendido 2.0 4.0

Mal control del nivel de agua 7.0 12.0

Inadecuado tratamiento de agua 26.5 7.0

Expansiones y contracciones 0.4 0.6

Fallas en obras civiles 5.0 0.1

Tabla 3. Daños más frecuentes en las calderas. Adaptado de (ACERCAR, 2007)

CAUSAS PIROTUBULARES (% ) ACUATUBULARES (% )

Refractarios del hogar 6.2 0.3

Refractarios del quemador 12.3 9.0

Refractarios del cuerpo 3.0 6.0

Cuerpo de la caldera 4.0 1.6

Tubería de fuego 66.4 -------

Tubería de agua ------- 22.0

Pared tubos de agua ------- 6.0

Domo superior ------- 0.5

Domo inferior ------- 5.0

Sobrecalentador ------- 14.7

Tiro inducido tiro forzado 1.5/--- 12.0/16.0

Chimenea 0.2 5.0

Otros 6.4 1.9

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6. NORMAS DE DISEÑO

La American Society of the Metal and Electricity (ASME) comenzó a crear códigos

para utilizar en el diseño y control de los recipientes que trabajan a presión.

La ASME VIII Div. 1, es la parte encargada de diseño, tiene distintas partes que

comprenden cálculo de espesores, cálculo de aberturas, conexiones, etc.

Esta norma para diseño de calderas y recipientes a presión es utilizada a nivel

mundial, aunque existe otras normas como: Norma alemana (AD-Merkblätter) y la

IVA española UNE 9-300.

Es necesario verificar que la empresa oferente de este tipo de equipos este

certificada en cuanto a calidad, lo que implica que dicho fabricante usa alguna de

estas normas para la fabricación y montaje. (COMPAÑÍA SURAMERICANA DE

SEGUROS S.A, 2002).

7. CONTROLES

Los controles buscan garantizar el funcionamiento de la caldera bajo las condiciones

y requerimientos especificados. En las calderas pequeñas; igual que en las calderas

grandes se disponen de sistemas y aparatos que permiten controlar la presión de

vapor, el nivel del agua, flujo de vapor, la presencia de llama, el flujo de combustible,

y el flujo de aire.

En la Figura 8 se muestran los principales lazos de control de una caldera.

Figura 8. Sistemas de control de una caldera. Adaptado de (SAXON, 2006)

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Válvula principal de control de gas: permite aislar los dispositivos de control de

gas para facilitar las rutinas de reparación y mantenimiento.

Gobernador de presión de gas: Para garantizar una presión constante del gas de

entrada.

Presostato: Es un suiche de acción inversa accionado por la presión de vapor. Ver

Figura 9.

Figura 9. Presostato de acción inversa. Adaptado de (SAXON, 2006)

El principio de funcionamiento del presostato se basa en el balance de fuerzas entre

la ocasionada por la presión de un fluido y la fuerza ejercida por un fuelle y un

sistema de resortes. Cuando la presión de vapor alcanza el valor ajustado; la válvula

del presostato cierra el paso de gas dejando pasar solo una pequeña cantidad

suficiente para mantener la llama. De igual forma; cuando la presión de vapor cae;

entonces se da nuevamente paso al flujo de gas por medio de la válvula del

presostato.

Corte por bajo nivel de agua y alarma: El nivel de agua es controlado

automáticamente por medio de un flotador el cual tiene también control sobre una

válvula de gas. El suiche de mercurio acoplado al flotador puede accionar una bomba

de agua, activar una alarma sonora y abrir o cerrar una válvula de gas. La

alimentación de agua a la caldera también puede hacerse en forma manual o por

medio de un inyector. En la figura 10 se muestra un tipo de control por flotador. En

esta se observa como una combinación de fuerzas entre el brazo del flotador y un

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fuelle permite controlar el motor de la bomba y también operar la válvula de gas por

medio del presostato. El suiche de mercurio se inclina y acciona un contacto antes de

que el agua llegue a su nivel más bajo y así acciona una alarma. Por otro lado el

suiche de la bomba debe abrirse justo antes de que el agua llegue al nivel más alto.

Figura 10. Control de alimentación de agua. Adaptado de (SAXON, 2006)

Por razones de seguridad suele utilizarse un segundo sistema de alarma y corte de

gas. Este último no dispone del suiche de mercurio de alta.

Para el control de nivel de agua también se puede emplear un sistema de electrodos

que cierran un circuito por medio del agua. Un sistema de un solo electrodo es

mostrado en la figura 11. Si el nivel de agua; cae por debajo del electrodo; el circuito

se abre y la válvula solenoide se cierra para así activar una alarma.

Dispositivo de protección de llama: Consiste de un suiche termoeléctrico de falla

de llama que se muestra en la figura 11. El suiche puede ser accionado

manualmente por medio de un botón de reset. Dispone de una termocupla que

cuando es calentada por la llama; energiza un electroimán el cual mantiene cerrado

el suiche. Cuando la llama desaparece el suiche se abre debido a que el electroimán

se desenergiza. Como este dispositivo esta en serie con la válvula solenoide, esta

impide el paso de gas.

Válvula de corte por baja presión: En calderas que no disponen de un control

eléctrico se suele utilizar una válvula de corte por baja presión justo antes de la

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válvula principal de gas. El corte puede realizarse por una línea que puede ser

operada por el control de nivel bajo de agua.

Figura 11. Controles eléctricos con electrodo. Adaptado de (SAXON, 2006)

Válvula reductora del quemador con enclavamiento: En calderas con ignición

manual es necesario impedir que pase el gas si este no va a ser quemado. Esto

puede lograrse colocando una válvula piloto de enclavamiento y una válvula principal

de gas. Así la válvula piloto debe ser activada antes que la válvula principal. También

se puede usar una válvula de palanca giratoria del quemador con una válvula

reductora, ver figura 12.

Figura 12. Válvula reductora del quemador con enclavamiento. Adaptado de

(SAXON, 2006)

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Válvula principal de vapor: Es una válvula de paso colocada directamente cerca a

la parte superior de la caldera.

Válvula de seguridad: Válvula cerrada cargada con un resorte, figura 13. Se coloca

en la parte posterior de la caldera cerca al tope. Está protegida de interferencia por

medio de un dispositivo de seguridad.

Figura 13. Válvula de seguridad cargada con resorte. Adaptado de (SAXON,

2006)

Manómetro: Consiste de un medidor de presión tipo Bourdon acompañado de un

sifón y una válvula.

Medidor de agua: Se trata de un tubo de vidrio sostenido entre la base y la cima de

la caldera por prensaestopas, figura 14. Dispone de válvula de vapor, válvula de

agua y una válvula de drenaje.

Inyector: Es un dispositivo que alimenta el agua hacia la caldera por medio de la

succión creada cuando el vapor pasa a través de una boquilla. El sistema se pone en

operación abriendo la válvula cheque de alimentación, la válvula de succión y luego

la válvula del inyector de vapor en forma rápida y completa. Luego de que el inyector

se coloca en funcionamiento este puede ser controlado solamente por la válvula de

vapor, ver figura 15.

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Figura 14. Medidor de nivel de agua. Adaptado de (SAXON, 2006)

Figura 15. Inyector. Adaptado de (SAXON, 2006)

También se puede utilizar una motobomba como “stand-by”.

Control automático de alimentación: Este puede formar parte del control de bajo

nivel del que se ha hablado.

Bomba de alimentación: Puede ser operada manualmente o por medio de un

control eléctrico tal como se muestra en la figura 16. En este último caso el control de

nivel de agua se debe ajustar para mantener el nivel en la mitad del medidor de

vidrio.

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Figura 16. Suministro de agua de la caldera. Adaptado de (SAXON, 2006)

8. INSTALACIÓN

Se debe consultar el manual de instalación de la caldera antes de hacer algún

trabajo.

La caldera debe ser montada en un espacio nivelado y firme. Se debe dejar un

espacio adecuado para la manipulación cómoda de todos los equipos auxiliares.

La chimenea debe estar fijada con un diversor de tiro. El diversor de tiro facilita la

circulación de gases dentro de la cámara de combustión al establecer un equilibrio

de fuerzas entre los humos calientes y el aire, facilitando así la circulación de los

humos y evitando contrapresiones ocasionadas por corrientes de viento contrarias al

flujo de los gases (Ministery of Economic Development of New Zealand, 2007)

9. INSPECCIONES

Periódicamente se debe hacer inspección del suministro de gas, sistema de drenaje,

presión del quemador, color y ubicación de la llama, flujo de gas, pérdidas de

corrientes de aire en la chimenea, operación del control de llama y válvula de corte

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por baja presión. Además se debe realizar un mantenimiento rutinario que incluya la

presión de trabajo de la caldera y el sistema que mantiene el nivel del agua.

La válvula de seguridad también debe ser chequeada frecuentemente para asegurar

que la válvula pueda operar libremente y no está atascada.

10. QUEMADORES Y SUMINISTRO DE AIRE DE COMBUSTION

Los quemadores se seleccionan según el rango de presión de operación, tipo de

combustible, eficiencia. Además se deben tener en cuenta las normas de

construcción.

Entre los principales tipos de quemadores encontramos: quemadores sin mezcla

previa o llama de difusión, quemadores de combustóleo, quemadores a presión tipo

JET, quemadores de copa rotativa, quemadores para gas (baja y alta presión) y

quemadores tipo dual.

Los quemadores deben funcionar con un exceso de aire que depende del

combustible empleado. Para el carbón se debe emplear un exceso de aire que oscila

entre el 20% y el 40%, los derivados del petróleo entre un 15% y 25% y el gas entre

el 5% y el 15%.

11. PANORAMA DE LOS GENERADORES DE VAPOR EN EL MEDIO LOCAL

Uno de los aspectos que más impacta en la utilización de las calderas en el Valle del

Aburrá, es el combustible que emplean. Antes del año 2001 el crudo de castilla y el

carbón tenían gran participación en la canasta energética. Con la masificación del

gas natural y las regulaciones ambientales; el crudo de castilla fue gradualmente

desplazado.

No obstante; aún se utiliza el carbón por su bajo costo, a pesar del impacto ambiental

que implica su uso y los mayores costos asociados a su utilización. Otros

combustibles que se pueden utilizar en las calderas son el ACPM, Fuel Oíl, Diesel

GLP y biomasa principalmente.

Otro aspecto que no se tiene mucho en cuenta en las calderas del medio, es la

realización de análisis de los gases de combustión dentro de las tareas de

mantenimiento preventivo y normas establecidas (Presidencia de la república 1989),

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lo que no permite conocer a ciencia cierta la eficiencia real de la caldera, lo que

implica en muchos casos el desperdicio de la energía generada por estas y el

impacto negativo al medio ambiente.

El uso de las calderas pirotubulares para la generación de vapor en los diferentes

sectores de la industria y de la salud es cada vez mayor, es el caso de los hospitales

del medio, como el Hospital Pablo Tobón Uribe que utiliza el vapor en la lavandería

para planchar y desinfectar los tendidos de las camas, las piyamas y las blusas de

los médicos, en la cocina para la preparación de los alimentos y en las autoclaves

para la desinfección de instrumental quirúrgico y otra clase de ropa.

La eficiencia de la caldera debe ser determinada frecuentemente. Esta se ve

afectada por factores como: diseño de la caldera, pérdidas internas, transferencia de

calor a través de las paredes de la caldera, pérdidas de calor en los gases de escape

y en las cenizas, equipos auxiliares recuperadores de calor, controlabilidad de las

condiciones variables y tipo y características del combustible utilizado

(PALACIO,1990). La eficiencia también se ve afectada por factores de altitud (Casas,

2004).

12. USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

Tal como ocurre en el resto de máquinas térmicas; también se puede adelantar

programas de gestión energética en las calderas de vapor. Las principales acciones

están encaminadas al aprovechamiento máximo del calor transferido por el proceso

de combustión. En este aspecto toma importancia la recuperación de calor sensible

de los productos de combustión, para lo cual se dispone de los siguientes equipos

auxiliares de recuperación de calor:

Precalentador de aire: Trabaja con los restos de vapor que entra al condensador y

le transfiere calor al aire tomado de la atsmofera antes de llevarlo a la caldera. Se

consigue así eliminar parte de la humedad contenida en el aire al llevarlo de de 90 °F

a 120 °F.

Paredes de agua: aprovecha la radiación de los gases de la caldera y la convección

con las paredes.

Sobrecalentador: Consiste en el aumento de la temperatura del vapor por medio de

la llama directa.

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Economizador: consiste en un intercambiador de calor que actúa como

precalentador de agua de alimentación por medio de los productos de la combustión.

Calentador de aire: calentamiento del aire de combustión por medio de los

productos de la combustión.

13. CONCLUSIONES

El vapor es muy usado en el sector industrial, comercial y de salud, especialmente

para el calentamiento de procesos, en la generación de potencia, generación de

energía, en la calefacción de espacios y para la esterilización de instrumental

quirúrgico.

Las calderas se clasifican principalmente en dos clases: pirotubulares, cuando los

humos calientes circulan por tubos y el agua se encuentra alrededor de estos y

acuotubulares, cuando el agua circula por tubos y los humos calientes están

alrededor de estos.

Las calderas pirotubulares son las más utilizadas en el calentamiento de procesos y

en aplicaciones industriales y comerciales. Manejan presiones de operación de 0-20

bares (0-300 PSIG)

Las calderas acuotubulares son utilizadas para la generación de energía en la

industria, son de mayor tamaño, peso y costo que las pirotubulares. Manejan altas

presiones de operación de 0-150 bares (0-2200 PSIG).

Las calderas tanto pequeñas como grandes deben poseer sistemas y aparatos que

permiten controlar la presión de vapor, el nivel del agua, la presencia de llama, el

flujo de combustible, y el flujo de aire, para así garantizar el funcionamiento de la

caldera bajo las condiciones de seguridad y requerimientos especificados.

Periódicamente se debe hacer inspección del suministro de gas, sistema de drenaje,

presión del quemador, color y ubicación de la llama, flujo de gas, pérdidas de

corrientes de aire en la chimenea, operación del control de llama y válvula de corte

por baja presión; además para garantizar el funcionamiento optimo de la caldera y

evitar explosiones y daños por falta de agua y sobrepresiones en el sistema, se debe

realizar un mantenimiento rutinario que incluya la presión de trabajo de la caldera y el

sistema que mantiene el nivel del agua.

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14. BIBLIOGRAFIA

ACERCAR. (2007). Fallas y riesgos en la operación de calderas. Bogotá: Acercar. 4,

5.

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