8/18/2019 Fundamento Teórico Calderas

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FUNDAMENTO TEÓRICO

El programa llamado “cálculo de calderas” está desarrollado en la aplicación Visual Basic de Excel y

permite determinar el volumen total de agua que le ingresa a la caldera, qué cantidad de agua se

está purgando, cuánto vapor se condensa y qué porcentaje del total de vapor representan dichos

condensados; éstos resultados son arrojados por el sistema a partir de datos iniciales ingresados al

mismo, como lo son los ciclos de concentración, el volumen de agua de reposición y la cantidad de

vapor generado por la caldera.

Se ilustrará un caso específico de cómo el programa realiza los cálculos y una explicación de cada

uno de los posibles errores que el sistema puede arrojar.

Ejemplo:

Suponga que la caldera mixta VR2 genera en un determinado día una cantidad de 23000 libras de

vapor de agua por hora; se sabe que tiene aproximadamente 12 ciclos de concentración y el

contador de agua de alimentación fresca a la caldera registró cincuenta metros cúbicos de agua.

Se determinará (a) la cantidad de agua total que ingresa a la caldera, (b) el volumen de agua que es

purgada de la caldera, (c) la cantidad de vapor que se condensa y retorna a la caldera y (c) el

porcentaje que representan dichos condensados del vapor total generado.

Solución:

(a) 

Volumen total de agua que ingresa a la caldera:

Con la cantidad de vapor generado se halla el volumen de vapor producido en un día,

realizando la conversión:

23000

ℎ∗

24 ℎ

1 í∗

0.454

1 ∗

 1

1000 = 250.61

   

El agua total que ingresa a la caldera para generar los 250.61 metros cúbicos de vapor en

un día se calcula mediante la ecuación:

=

1 −1

 

Donde cc representa los ciclos de concentración. Se tiene entonces que:

=250.61

1 −1

12

  = 273.393

í  . 

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(b) 

Cantidad de agua que es purgada de la caldera:

La purga de las calderas se determina mediante la resta de la cantidad de agua total que

ingresa a la caldera y el vapor que se genera, dicho esto el volumen de agua que se purga

en el sistema es:

= (273.393 − 250.61)

í  = 22.783

í

(c) 

Volumen de vapor que se condensa:

La cantidad de vapor que se condensa se determina realizando la diferencia entre el agua

total que ingresa a la caldera y el agua de reposición o alimentación fresca, la misma que

es leída en los contadores.

= (273.393 − 50)

í= 223.393

í 

(d) 

Porcentaje de vapor que se condensa:

% =

∗ 100 =

223,393

250.61∗ 100 = 89.14% 

Si ingresa los datos de entrada al programa obtendrá exactamente los mismos resultados mostrados

en la solución del ejemplo anterior, tal como se muestra en la siguiente figura:

Figura 1. Ingreso de datos y resultados para el ejemplo mostrado.

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ERRORES MOSTRADOS POR EL PROGRAMA

  Ciclos de concentración: los ciclos de concentración se refieren al número de veces que los

sólidos que se encuentran disueltos en el agua de alimentación a la caldera se concentran

dentro de la misma. Lo ideal entonces es tener altos ciclos de concentración sin que los

parámetros de calidad del agua de la caldera se salgan del rango de lo estipulado, así se

obtiene una alta eficiencia de la caldera. Dicho esto, la aplicación se diseñó para que los

ciclos de concentración sean mayores a uno, de lo contrario aparecerá el siguiente mensaje: 

Se debe corregir el valor de los ciclos de concentración ingresando un número

estrictamente mayor a uno.

  Volumen de agua leída en los contadores: El agua que ingresa a las calderas consiste en un

volumen de agua de reposición, que es el que se lee en los contadores, y el volumen de agua

que corresponde al vapor que se condensa; ambos constituyen el agua total de ingreso a

las calderas y lo obvio es que la cantidad de agua por parte de los condensados sea mayor

que la cantidad de agua leída en los contadores; de lo contrario aparecerá el siguiente

mensaje:

En este caso es posible que el usuario se haya equivocado al ingresar al sistema el valor deagua consumida o que se haya reportado un valor errado del agua leída en los contadores.

Se debe corregir dicho valor y re-calcular.

Ahora bien, si usted ingresa un valor de consumo de agua muy bajo entonces, para poder

generar el vapor ingresado al sistema, la caldera tendría que recibir más agua por parte del

vapor que se condensa hasta el punto en el que el cálculo arrojaría un porcentaje de

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condensados mayor al cien por ciento; por lo tanto se tendría en pantalla el siguiente

mensaje:

Lo que se debe hacer entonces es verificar la cantidad de agua reportada en los

contadores, la cual debe tener un valor mucho más alto.