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Características de las Calderas José Antonio González Moreno Máquinas Térmicas Mayo del 2016

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Page 1: Características de las Calderas - WordPress.com...Introducción: En esta presentación se expondrán los tipos de calderas, sus características y sus partes mecánicas principales

Características de

las Calderas

José Antonio González Moreno

Máquinas Térmicas

Mayo del 2016

Page 2: Características de las Calderas - WordPress.com...Introducción: En esta presentación se expondrán los tipos de calderas, sus características y sus partes mecánicas principales

Introducción: En esta presentación se expondrán los tipos de

calderas, sus características y sus partes mecánicas

principales. Finalmente se presentan las conclusiones,

las referencias bibliográficas consultadas y una serie de

preguntas y respuestas relacionadas con estos

generadores de vapor.

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Antecedentes:

Estos artefactos fueron utilizados hasta el

siglo XIX como medios para teñir ropa y

producir vapor para limpieza, hasta que un

hombre llamado Dionise Papin inventó una

caldera de pequeñas dimensiones

llamada “marmita”; con ella se trató de

reemplazar los modelos anteriores pero el

intento fracasó.

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Antecedentes: La caldera de vapor más elemental fue

diseñada, como se menciona previamente, por

Dionisio Papin en 1769 pero quien la desarrolló

fue James Watt en 1776. Estas calderas eran

utilizadas para accionar bombas de agua,

tenían una forma cilíndrica vertical y eran de

larga vida útil; fueron éstas las responsables de

la revolución industrial la cual comenzó en el s.

XVIII.

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Definición de Caldera: Es un conjunto de aparatos para producir calor y para transferirlo a una sustancia hasta alcanzar sus condiciones de cambio de fase a vapor.

También, las calderas de vapor son instalaciones industriales las cuales funcionan mediante la aplicación de un combustible sólido, líquido o gaseoso; su principal objetivo es vaporizar el agua para poder obtener diferentes aplicaciones.

NOTA: La transferencia

de calor hacia el agua,

se realiza por medio de

tubos metálicos.

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Clasificación de las Calderas 1:

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Clasificación de las Calderas 2:

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Clasificación de las

Calderas 3:

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Clasificación de las

Calderas 4: De acuerdo al uso final que se le de al agua y al tipo

de obtención de calor.

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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 (acuatubos

o tubos de agua).

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Calderas Pirotubulares: Los gases muy calientes de la combustión circulan por

dentro de los tubos (Fluxes, tubos de fuego o

pirotubos) y por fuera de ellos cubriendo a todos los

tubos, circula el agua.

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Capacidad de una Caldera: A una caldera se le asocian generalmente dos tipos de capacidades:

1) Capacidad Real: Tiene relación con la cantidad y contenido de calor de vapor y se mide en Kg de Vapor/tiempo.

2) Capacidad nominal: Tiene relación con su área o superficie de calentamiento o superficie de calefacción (De Calero o de Caldeo).

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Área de Calentamiento: Es la superficie metálica de los tubos a través de la cual se transfiere el calor. Es el área de los tubos que está en contacto con los gases de la combustión debido a que el calor va de los más caliente a los más frío.

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Área de Calentamiento: Las unidades en que se mide una Caldera son BHP (Boiler Hourse-Power) o Caballo-Caldera y equivale a la cantidad de calor que necesita 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).

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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.

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Pregunta 2: ¿A cuanto equivale las 34.5 lb/hr de agua en las unidades siguientes?

a) g de agua/min

b) KBTU/hr

c) Kcal/hr

R = a) 261.05 g de agua/min

b) 2.5456 KBTU/hr

c) 641.874 Kcal/hr

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Datos Técnicos de las

Calderas:

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Datos Técnicos de las

Calderas:

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Datos Técnicos de las

Calderas:

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Partes Básicas de una

Caldera:

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Partes Básicas de una

Caldera:

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Partes Básicas de una

Caldera: Muchas de las calderas pueden variara de acuerdo al tipo del que se trate como se observó en las diapositivas anteriores.

Pero básicamente las calderas constan de las partes que se presentan en las siguientes figuras.

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Partes Básicas de

una Caldera:

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Calderas Acuotubulares:

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Caldera Pirotubular:

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Resumen de Partes Básicas: 1) Motor Eléctrico

2) Turbina y Caracol

3) Quemador

Electrónico.

4) Puerta Delantera

5) Termómetro de

Carátula.

6) 1er Válvula de

Alivio primaria.

7) 2da Válvula de

alivio secundaria.

8) Salida de Vapor.

9) Medidor de nivel o

Nivelómetro.

10) Válvulas de

alimentación y de

reflujo.

11) Válvula sin retorno

para el agua.

12) Bomba de alta

presión.

13) Tablero de Control

14) Piloto Electrónico

de encendido.

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Accesorios de una Caldera:

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Accesorios (Primera parte):

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Accesorios (Segunda parte):

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Controlador de nivel:

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Combustible en las Calderas:

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Mantenimiento Básico a las

Calderas:

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Mantenimiento Básico a las

Calderas: El mantenimiento preventivo en las Calderas debe de

estar orientado a:

1) Orientar los procesos productivos y la Producción.

2) Reducir los costos Directos e Indirectos

ocasionados por fallas o paros.

3) Conseguir la Máxima Vida útil de la Caldera y los

equipos asociados a ella.

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Mantenimiento Básico a las

Calderas:

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Operaciones Diarias en las

Calderas:

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Operaciones Semanales en

las Calderas:

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Operaciones Mensuales en

las Calderas:

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Operaciones Semestrales en

las Calderas:

Page 39: Características de las Calderas - WordPress.com...Introducción: En esta presentación se expondrán los tipos de calderas, sus características y sus partes mecánicas principales

Operaciones Anuales en las

Calderas:

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Conclusiones:

Las calderas son intercambiadores de calor que se

rigen por las leyes termodinámicas y adoptan una serie

de características distintivas y clasificaciones

importantes que hacen particular la eficiencia y el

modo de operar de estas máquinas de acuerdo al uso

particular que se les destine.

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Conclusiones:

Las calderas son intercambiadores de calor que se

rigen por las leyes termodinámicas y adoptan una serie

de características distintivas y clasificaciones

importantes que hacen particular la eficiencia y el

modo de operar de estas máquinas de acuerdo al uso

particular que se les destine.

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Referencias Bibliográficas

1) Sistemas de Calefacción. (2001). Consultado el

día 14 de febrero de 2015 de

http://www.sistemascalefaccion.com

2) Jutglar L., Miranda A. L. y Villarubia M. Manual de

Calefacción de Ferroli. (2011) Ed. Marcombo,

España.

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Preguntas de

Referencia: 1) ¿Cómo se define comercialmente una caldera?

R = conjunto de aparatos para producir calor y para

transferirlo a una sustancia hasta alcanzar sus

condiciones de cambio de fase .

2) ¿Cuántos tipos de calderas existen de acuerdo a

la forma de los tubos y cuáles son?

R = Son 2 tipos: Tubos Rectos y Tubos Curvos

3) ¿Cuál es la inclinación (en °) más común en las

calderas de tubos inclinados?

R = 60°

4)¿Qué otros nombres reciben las calderas de tubos

de humo? (Mencionar 4 nombres)

R = Pirotubulares, Igneotubulares, Tubos de fuego y

Fluxes

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Preguntas de

Referencia: 5) ¿En qué unidades se mide la Capacidad real y

Nominal de una caldera?

R = se mide en Kg de Vapor/tiempo (Real) y en

unidades de área (Nominal).

6) ¿Qué otros nombres tiene la superficie de

calentamiento?

R = De Calero o de Caldeo

7) ¿A cuánto equivale un BHP en lb/hr y ft2?

R = a 34.5 lb/hr y 10 ft2

8) Mencionar 5 partes básicas de una caldera

Pirotubular:

R = Purga, Válvula McDonell, Bomba de alta Presión,

válvula de seguridad, Chacuaco, Manómetro, etc.