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GENERADORES DE VAPORDefinicionesClasificacinTiposIgneotubularAcuotubularEmpresas

UNIVERSIDAD DE TARAPACESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERA MECNICA

CAPTULO II

DefinicionesGenerador de vapor

Es el conjunto constituido por la caldera con uno, algunos o todos los siguientes aparatos intercambiadores de calor:

a) Sobrecalentador.b) Desobrecalentador.c) Recalentador.d) Economizador.e) Precalentador de aire.

y cualquier equipo o planta auxiliar que sea necesaria para el adecuado funcionamiento de la unidad.

Caldera

Es todo recipiente cerrado o instalacin dentro de la que se genera vapor a una presin mayor que la atmosfrica, mediante la accin del calor cedido por una fuente apropiada.

Una interpretacin de este concepto es que la caldera es el conjunto de elementos integrantes del Generador de Vapor, donde especficamente se produce el cambio de estado, a expensas de calor suministrado por una fuente apropiada. La constituyen los tubos hervidores, el cuerpo cilndrico y elementos que les vinculan.

Caldera humotubular. Es una caldera en la cual los gases de combustin fluyen por el interior de tubos que se encuentran sumergidos en el agua de caldera.

Caldera acuotubular. Es una caldera en la cual el agua y el vapor producido fluyen por el interior de tubos cuya superficie externa est en contacto con los gases calientes de la combustin.

Caldera de circulacin natural. Es toda caldera en la cual la circulacin interna del agua se efecta por termosifn.

Caldera de circulacin forzada. Es toda caldera en la que la circulacin interior del agua se efecta por medios mecnicosCuerpo de caldera: Es la envolvente cilndrica cerrada de las calderas humotubulares, en las que se produce la circulacin del agua y se mantiene su nivel. (Denominaciones alternativas : Cuerpo Cilndrico- Domo)

Cmara de agua: Es el espacio del cuerpo de la caldera o del cuerpo cilndrico ocupado por el agua (fase lquida).

Cmara de vapor: Es el espacio del cuerpo de la caldera o del cuerpo cilndrico reservado para el vapor.

Hogar: Es el recinto destinado a la realizacin de la combustin.

Pared de agua: Es la superficie de transmisin de calor instalada en el hogar que recibe calor principalmente por radiacin y que no constituye pasaje de gases.Hogar interior: Es el hogar cuando esta situado en el interior del cuerpo de la caldera (caldera humotubular).

Parrilla. Es el dispositivo con pasajes de aire donde se quema el combustible slido, dentro de los hogares.

Domo. Se denomina as a cada uno de los cuerpos cilndricos mayores hacia los cuales convergen los tubos hervidores de las calderas acuotubulares y que sirven cmo colector de vapor y / o agua.

Colector. Es un elemento de vinculacin, similar al domo pero de seccin transversal reducida.

Superficie de calefaccin. Es la superficie de la unidad generadora de vapor destinada a la transmisin del calor expuesta por un lado, al gas o a los refractarios que deben enfriarse, y por el otro, al lquido que se calienta, medida del lado que recibe calor.Vapor normal. Es el vapor obtenido partiendo de lquido a 0 C vaporizado a 100 C. Su contenido energtico es de 640 kca1/kg. Sirve como unidad de comparacin para GV. que producen vapor de distintas calidades.

Produccin de vapor de un GV. Mide el gasto de vapor producido por un GV. detallando su presin y temperatura, ambos medidos en su punto de suministro. Se debe consignar la temperatura del agua de alimentacin medida en el punto de recepcin por el GV, y la calidad del combustible empleado. En esencia, mide la potencia trmica que el GV. es capaz de intercambiar con los productos de combustin.

Sobrecalentador. Es un dispositivo que se emplea para elevar la temperatura del vapor saturado proveniente de la caldera sin aumentarle la presin.

Desobrecalentador Es un dispositivo que se emplea para llevar el vapor sobrecalentado hasta prcticamente la condicin de saturado. IRAM-IAP A 25-5.Atemperador Es un dispositivo que se emplea para reducir la temperatura del vapor sobrecalentado al valor deseado.

Recalentador Es un dispositivo destinado a elevar la temperatura del vapor que retorna al GV. luego de haber sido empleado en el receptor de vapor Por ejemplo, una Turbina de vapor.

Economizador Es un dispositivo recuperador que se emplea para elevar la temperatura del agua de alimentacin, aprovechando el calor de los gases antes de su salida por la chimenea. Calentador de aire. Es un dispositivo recuperador que sirve para elevar la temperatura del aire destinado a la combustin aprovechando el calor de los gases antes de su salida por la chimenea.

Vlvula de seguridad Es la vlvula que entra en funcionamiento cuando las condiciones de presin de la instalacin exceden los lmites prefijados. ASME define a la vlvula de seguridad como: es una vlvula de alivio de presin accionada por la presin esttica que obra a su entrada y caracterizada por una rpida apertura.

Vlvula de alivio Es una vlvula automtica que acta por presin directa diseada para una apertura precisa pero no instantnea, sino progresiva.

Presin de diseo del GV. Es la mxima presin de trabajo para la cual ha sido calculado el GV..

Presin de trabajo Es la presin particular, a la cual el usuario opera el GV. (no podr superar la p. de diseo).

Presin de sellado Es la presin a la cual se regula y sella la o las vlvulas de seguridad de la caldera (no podr superar la presin de diseo).

Superficie de calefaccin de la caldera Es toda superficie intercambiadora de calor en contacto, de un lado con el agua o vapor hmedo, que recibe calor y del otro con el gas o refractario que cede el mismo, en el cual el fluido que recibe calor forma parte del sistema en circulacin. Esta superficie se mide del lado en contacto con el fluido o elemento que cede calor.

18Superficie de calefaccin del economizador Es el rea de todos los elementos del economizador en contacto por un lado con los gases calientes y del otro con el lquido o vapor hmedo; se mide del lado de los gases.

Superficie de calefaccin del sobrecalentador Es el rea de todos los elementos del sobrecalentador, en contacto de un lado con los gases calientes y del otro con el vapor. Se mide del lado en contacto con los gases.

Superficie de calefaccin del Recalentador. Es el rea de todos los elementos del recalentador que estn en contacto, por un lado con los gases calientes, por el otro con el vapor. Se mide del lado en contacto con los gases.

Superficie de calefaccin del Calentador de Aire Es, excepto en los calentadores regenerativos, el rea de todos los elementos del calentador en contacto, de un lado con los gases calientes, y del otro con el aire de combustin. Se mide del lado en contacto con los gases. En los calentadores regenerativos, donde las superficies estn alternativamente en contacto con el gas y el aire, se multiplica el rea total de todos los elementos por la proporcin continuamente en contacto con los gases calientes.

Superficie de calefaccin del Generador de Vapor. Es la suma de las superficies calefaccin de la caldera, el sobrecalentador, el recalentador, el economizador, si existen todos o algunos de dichos dispositivos.

Carga trmica del hogar Es el cociente entre la cantidad de calor que puede desarrollarse por hora empleando el poder calorfico superior, (Hs), y el volumen del hogar.

Rendimiento de la caldera Es la relacin entre la cantidad de calor absorbido por el vapor, en las calderas de vapor, y el agua en las calderas de agua caliente y la cantidad de energa liberada en una hora por la combustin, indicando el poder calorfico utilizado. ClasificacinClasificacin de las CalderasUsoMviles EstacionariasPresinDe Mnima PresinDe Baja PresinDe Generacin de FuerzaMateriales de que estn construidas Contenido de los tubosCalderas de tubos de humo o pirotubularesCalderas acuotubularesForma y posicin de los tubosFuente de calor y combustinSistema de circulacinCirculacin NormalCirculacin Forzada Posicin del hogarTipo de fogn Forma general

Tipos de CalderasTipos de CalderasCalderas de acero.Calderas del tipo igneotubulares o de tubos de humo Calderas del tipo acuotubular o de tubos de aguaCalderas horizontales de tubos rectos.Calderas de tubos curvados de circulacin normal y forzada.Calderas de cuerpo de acero. Calderas de hierro colada. Calderas de diseo especial.

Calderas IgneotubularesCalderas Igneotubulares o Pirotubulares:

Calderas Igneotubulares o Pirotubulares:

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Calderas AcuotubularesCalderas Acuotubulares:

Calderas Acuotubulares:

Empresas FabricantesCalderas con marcas registradas de los fabricantes.-Caldera VagnCaldera CaravanCaldera Comish BritnicasCaldera LancashireCaldera HeineCaldera Stirling AmericanasCaldera EconomicCaldera Elephant FrancesaSon aquellas en que los gases y humos provenientes de la combustin pasan por tubos que se encuentran sumergidos en el agua.

Ventajas:

Menor costo inicial debido a su simplicidad de diseo.

Mayor flexibilidad de operacin

Menores exigencias de pureza en el agua de alimentacin.

Inconvenientes:

Mayor tamao y peso.

Mayor tiempo para subir presin y entrar en funcionamiento.

No son empleables para altas presiones

Son aquellas en que los gases y humos provenientes de la combustin rodean tubos por cuyo interior circula agua.

Ventajas:

Pueden ser puestas en marcha rpidamente.

Son pequeas y eficientes.

Trabajan a 30 o mas atm.

Inconvenientes:

Mayor consto

Debe ser alimentadas con agua de gran pureza.