Calderas

Calderas

C A L D E R Ason Maquinas que trabajan a presin constante, para transferir calor de la combustin, a un fluido, este fluido se calienta y cambia de fases dentro de la caldera, A este ciclo se le conoce como conversin del agua en vapor.

Clasificacin DE LAS CALDERASLa disposicin de los fluidos - De tubos de agua (acuotubulares) - De tubos de humo (pirotubulares)

la circulacin de agua - Circulacin natural -Circulacin asistida - Circulacin forzada

Las calderas se clasifican segn:Clasificacin DE LAS CALDERASPor el combustible empleado - De Combustible solido -De combustible lquido - De combustible gaseoso Por el mecanismo de transmisor de calor - De conveccin - De radiacin

Por la presin de trabajo: -Subcrtico - De baja presin p< 20 Kg /cm2 - De alta presin p> 64 Kg/ cm2

Tipos de calderasAcuotubularesEstas calderas desplazan el fluido de trabajo por tubos durante su calentamiento.

PirotubularesEn estas el fluido en estado liquido se encuentra en un recipiente atravesado por tubos por los que circulan gases y estn en un proceso de combustin.

Calderas pirotubulares

Calderas Pirotubulares Calderas de dos pasos de gases

Caldera de tres pasos de gases

Calderas pirotubularesVentajasSimplicidad en la construccin Bajos requerimientos de tratamientos de agua

desventajasExcesivo peso de la calderaRequiere de mucho tiempo para lograr aumentos de presin de vaporIncapacidad para responder rpidamente a cambios de carga

Calderas Acuatubulares

Calderas AcuatubularesVentajasBajo peso de la calderaMenos requerimientos de tiempo para aumentar la presin del vaporMayor flexibilidad para responder a cambios de carga

desventajasPrecio mas elevadoDificultad en su construccin

Clasificacin DE LAS CALDERAS

Clasificacin DE LAS CALDERASLa transmisin de calor desde la fuente caliente al fluido de trabajo se realiza a travs de la superficie de intercambio, en este caso las paredes de los tubos del generador

El proceso reconoce 3 efectos1.-Radiacin: desde los gases calientes y luminosos hacia las paredes externas de los tubos.

2.-Conveccin: Va de los gases en la capa limite contra la pared exterior de los tubos.

3.-conduccin: va las superficies externa e interna de los tubos Elementos bsicos para el funcionamiento de una calderaFuegoAguaSuperficie de intercambio de calorCaballo calderaPartes principalesHogar o fogn: Es el espacio donde se produce la combustin.Puerta hogar: Es una pieza abisagrada para el control de fuegoConductos de humo: Es la parte de la caldera por donde circulan los gases producidos por la combustinCaja de humo: Corresponde al espacio donde se juntos los humos despus de entregar su calor y antes de salir por la chimeneaChimenea: Es el conducto por donde se liberan los gases hacia la atmosferaPuerta de inspeccin: permiten inspeccionar, limpiar y reparar la calderaPartes principalesCondensador: Consta de un tanque conectado a la caldera para condensar el vaporCamara de agua: Es el volumen de la caldera que es ocupado por el aguaCamara de vapor: Es el espacio o volumen que queda sobre el nivel superior de aguaAccesoriosValvulas de seguridad: Controlan la salida de vapor cuando se sobrepasa la presin.Valvula de bola: Permiten la circulacin directa en la posicin abierta o corta el paso cuando gira 90 BombapresostatoPrdida de calor por gases secos.Prdida de calor por humedad del combustible.Prdida de calor por Hidrgeno en el combustible.Prdida de calor debida a CO en gases de escape.Prdida de calor por combustible en cenizas.Evaluacin de la eficiencia Mtodo DirectoMtodo IndirectoEste mtodo requiere la medicin de:

Flujo de vapor producido.

Consumo de combustible.

Temperaturas y presiones de agua de alimentacin y del vapor.

Consumo de energa de auxiliares (ventiladores, bombas).AplicacionesAplicacionesDesechos generados por las calderasLa combustin siempre produce material de desecho, en el caso de la calderas encontramos:

HollnCenizashumos

Las emisiones de chimenea tpicas de una caldera son:

Nox, So2, co y partculas mezcladas de ceniza y hollnH2o (Vapor)O2 y n2 Co2 (gas de efecto invernadero)Emisiones de las calderasDaos ocasionados por las calderas

Control de desechosProtocolo de monitoreo de emisiones atmosfricasBonos de carbnTratamiento de aguas ptar Protocolo de monitoreo de emisiones atmosfricasContiene pautas bsicas para la ejecucin de monitoreos en fuentes de combustin y procesos.1) Parmetros que deben monitorearseSo2, nox, co (analizador elctrico porttil)Temperatura de gases (Termocupla tipo k)Partculas (Smoke test)Hidrocarburos (cromatografa)3) pruebas de medicin en chimeneas (IN situ)Mediciones con analizador de gasesMediciones de velocidad con tubo pitot

Protocolo de monitoreo de emisiones atmosfricas2) Frecuencia de muestreoEl monitoreo se llevara a cabo de cuerdo con los puntos de emisiones con un mnimo de 3 veces, en periodos representativos a corridas por mensuales y anuales.Protocolo de monitoreo de emisiones atmosfricasBonos de carbnEs un mecanismo internacional dedescontaminacinpara reducir las emisiones contaminantes que provocan el cambio climtico en el planeta; es uno de los tres mecanismos propuestos en elProtocolo de Kiotopara la reduccin de emisiones causantes delcalentamiento globaloefecto invernadero.Los bonos de carbono, representan el derecho a emitir una tonelada de dixido de carbono, por lo que, con su transaccin se benefician la empresas que disminuyen su emisin, o directamente no los emiten, haciendo pagar, a las que s emiten ms de lo permitido.Bonos de carbnOtra pauta que contiene es que cualquier empresa que disminuya sus emisiones, de manera VOLUNTARIA, puede vender esta reduccin a empresas de pases desarrollados que estn obligadas a bajar sus emisiones de GEI generando beneficios tanto econmicos como ambientales.

Bonos de carbnAplicacin de las cenizas de calderas Un estudios reciente en los procesos de tratamiento de aguas residuales (ptar) ha mostrado que la mezcla de materiales alcalinizantes, conformados por cal viva, cal hidratada y cenizas generadas por calderas, han generado una gran reduccin de microorganismos y parsitos encontrados en el agua, por lo que se esta permitiendo hacer uso de algunas cenizas de calderas para hacer un tipo de compostaje que pueda ser utilizado sin restriccin.

Practica caldera: reconocimiento de losElementos de la caldera didctica 007Puerta delantera 007, pirotubular de dos pasos.ChimeneaVarilla del captador de materiales pesadosCaptador de materiales pesadosCmara de combustinElectrodo de ignicinVlvula reguladora de gas Caldera pirotubular de dos pasos

Deposito de agua destiladaCondensadorBomba de agua de HPVlvula de paso del condensadorConducto de vapor hacia el condensador y vlvula.Indicador de nivel de agua del deposito de aguaVlvula de agua hacia la bomba de HPIndicador de presin (Manmetro)

Silbato de vaporVlvula de paso del condensador hacia el silbatoRegulador de presin (Presostato)Indicador de nivel de agua de la caldera Control de llamaInterruptor de encendido manual del quemadorEncendido manual de la bomba de agua de HPElectrovlvula para el control del paso de gasVlvula de seguridadTapa trasera de la calderaMirillaVlvula para el control de vaporVlvula de paso para purga de la caldera

Combustible para la combustin (gas butano) Indicador de presin (manmetro)Regulador de gasPlaca de datos de la caldera pirotubular 007Corte de la caldera pirotubular de dos pasosAislamiento trmico.Conductos de humos (tubos)Cmara de vaporCmara de agua