Generadores de Vapor

28/10/201328/10/2013 ElaborElaboróó Ing. Jorge FernIng. Jorge Fernáándezndez 11

MODULOMODULO

GENERADORES DE VAPORGENERADORES DE VAPOR(SINTESIS)(SINTESIS)

CATEDRACATEDRA

MAQUINAS TERMICASMAQUINAS TERMICAS


¿¿QUE ES UN GENERADOR DE VAPOR?QUE ES UN GENERADOR DE VAPOR?

INSTALACIINSTALACI ÓÓN TN TÉÉRMICA COMPUESTA POR LOS RMICA COMPUESTA POR LOS SIGUIENTES EQUIPOS:SIGUIENTES EQUIPOS:

�� CALDERACALDERA�� SOBRECALENTADORESSOBRECALENTADORES�� RECALENTADORESRECALENTADORES�� ECONOMIZADORECONOMIZADOR�� PRECALENTADOR DE AIREPRECALENTADOR DE AIRE�� CALENTADOR DE COMBUSTIBLECALENTADOR DE COMBUSTIBLE


¿¿QUE ES UNA CALDERA?QUE ES UNA CALDERA?CALDERACALDERA

DefiniciDefinici óón de la A.S.M.E. n de la A.S.M.E.

(American (American SocietySociety ofof MechanicalMechanical EngineeringEngineering ))

Caldera: Caldera:

Recipiente a presiRecipiente a presi óón bajo fuego donde se produce el n bajo fuego donde se produce el cambio de estado del agua, pasando la misma a vapor cambio de estado del agua, pasando la misma a vapor hhúúmedomedo

El criterio moderno es elevar la temperatura del ag ua de El criterio moderno es elevar la temperatura del ag ua de alimentacialimentaci óón lo mn lo m áás prs pr óóximo posible a la temperatura de ximo posible a la temperatura de saturacisaturaci óón correspondiente a la presin correspondiente a la presi óón de trabajo de la n de trabajo de la caldera, a fin de aumentar el rendimiento de la mis ma.caldera, a fin de aumentar el rendimiento de la mis ma.


SUPERFICIE DE CALEFACCION

El tamaño de una caldera se expresa en función de s u superficie de calefacción.

Se mide en (m2)

Según la norma ASME se define como superficie de calefacción de una caldera las partes metálicas de la misma que de un lado están en contacto con el agua y po r el otro en contacto con los gases de la combustión.

La superficie de calefacción es la superficie a tra vés de la cual se transmite al agua el calor generado en la c ombustión

La superficie de calefacción se mide siempre del la do caliente.

Superficie de calefacción: ��Directa��Indirecta


POTENCIA DE UNA CALDERA

SegSegúún norma ASME la potencia de una caldera n norma ASME la potencia de una caldera ““ HP de HP de calderacaldera ”” puede expresarse en funcipuede expresarse en funci óón de:n de:

a) Capacidad de evaporacia) Capacidad de evaporaci óón (n (kgkg /h) o (/h) o ( lblb /h) /h) b) Superficie de calefaccib) Superficie de calefacci óón (mn (m 22) o (pie) o (pie 22) ) c) Capacidad calorc) Capacidad calor íífica (fica ( kcalkcal /h) o (BTU/h)/h) o (BTU/h)

DefiniciDefinici óón ASME Nn ASME N ºº 1: En funci1: En funci óón de la capacidad calorn de la capacidad calor ííficafica

Se define como Se define como ““ HP de calderaHP de caldera ”” la cantidad de calor en la cantidad de calor en (BTU/h) necesaria para evaporar 34,5 ((BTU/h) necesaria para evaporar 34,5 ( lblb de agua /h) desde un de agua /h) desde un temperatura de 212temperatura de 212 ººFF, cantidad que es igual a 33.472 (BTU/h), cantidad que es igual a 33.472 (BTU/h)

1HP de caldera = 33.472 BTU/h1HP de caldera = 33.472 BTU/h

1HP de caldera = 8.435 kcal/h1HP de caldera = 8.435 kcal/h


DefiniciDefinici óón ASME Nn ASME N ºº 2: En funci2: En funci óón de la superficie de n de la superficie de calefaccicalefacci óónn

La norma ASME tambiLa norma ASME tambi één emplea el n emplea el ““ HP de calderaHP de caldera ”” para para designar el tamadesignar el tama ñño de una caldera en base a la superficie de o de una caldera en base a la superficie de calefaccicalefacci óón de la misma, o sea:n de la misma, o sea:

Se define como Se define como ““ HP de calderaHP de caldera ”” la superficie de calefaccila superficie de calefacci óón n en (pieen (pie 22) necesarios para vaporizar 34,50 () necesarios para vaporizar 34,50 ( lblb de agua/h) desde de agua/h) desde una temperatura de 212una temperatura de 212 ººF, superficie que es igual a : 10 pieF, superficie que es igual a : 10 pie 22

1Hp de caldera = 10 pie1Hp de caldera = 10 pie 2 2 de superficie de calefaccide superficie de calefacci óón n

1Hp de caldera = 0,93 m1Hp de caldera = 0,93 m 2 2 de superficie de calefaccide superficie de calefacci óónn


Potencia de una caldera: EjemplosPotencia de una caldera: Ejemplos

Supongamos una caldera de 500 HPSupongamos una caldera de 500 HP

a) a) Superficie de calefacciSuperficie de calefacci óónn

1 HP 1 HP -------------- 0,93 0,93 mm22

500 HP 500 HP -------------- x x

b) b) Capacidad calorCapacidad calor ííficafica

1 HP 1 HP ------------ 8.435 Kcal/ h8.435 Kcal/ h

500 HP 500 HP -------------- xx

c) c) Capacidad de vaporizaciCapacidad de vaporizaci óónn

1 HP 1 HP -------- 34,50 34,50 lblb /h /h -------- 15,65 kg/h15,65 kg/h

500 HP 500 HP -------------------------------- x x

X = X = 465 m2465 m2

X = X = 4.217.500 4.217.500 KcalKcal / h/ h

X = 7.825 X = 7.825 kgkg /h/h


CLASIFICACION DE LOS GENERADORES DE VAPORCLASIFICACION DE LOS GENERADORES DE VAPOR

5 6

7

Referencias :1: Calderas subcríticas2: Calderas supercríticas3: Calderas humotubulares4: Calderas acuotubulares5: Calderas circulación natural6: Calderas circulación forzada7: Calderas circulación forzada

multipasos8: Calderas circulación forzada

un paso

1 2

4

8

3


GENERADORES DE VAPOR HUMOTUBULARESGENERADORES DE VAPOR HUMOTUBULARES

ESQUEMA CONSTRUCTIVO DE CALDERA HUMOTUBULARESQUEMA CONSTRUCTIVO DE CALDERA HUMOTUBULAR


GENERADORES DE VAPOR HUMOTUBULARESGENERADORES DE VAPOR HUMOTUBULARES

CALDERA HUMOTUBULAR FONDO SECO DE TRES PASOS QUEMAD OR COPA ROTATCALDERA HUMOTUBULAR FONDO SECO DE TRES PASOS QUEMAD OR COPA ROTAT IVAIVA


GENERADORES DE VAPOR ACUOTUBULARESGENERADORES DE VAPOR ACUOTUBULARES

CALDERA ACUOTUBULAR SUBCRITICA DOS DOMOS FUEL OIL H OGAR RADIANTECALDERA ACUOTUBULAR SUBCRITICA DOS DOMOS FUEL OIL H OGAR RADIANTE



PARED LATERAL DE UNA CALDERA ACUOTUBULARPARED LATERAL DE UNA CALDERA ACUOTUBULAR



VISTA DESDE EL INTERIOR DEL HOGAR DE UN QUEMADORVISTA DESDE EL INTERIOR DEL HOGAR DE UN QUEMADOR



VISTA FRONTAL DE UN QUEMADOR DESDE EL EXTERIOR DEL HOGARVISTA FRONTAL DE UN QUEMADOR DESDE EL EXTERIOR DEL HOGAR



VISTA INTERIOR DEL PRECALENTADOR DE AIRE ZONA INFER IORVISTA INTERIOR DEL PRECALENTADOR DE AIRE ZONA INFER IOR



VISTA DE LA RUEDA DEL PRECALENTADOR DE AIRE ZONA IN FERIORVISTA DE LA RUEDA DEL PRECALENTADOR DE AIRE ZONA IN FERIOR



CANASTO DE CHAPAS CORRUGADAS CORROIDAS POR EL ACIDO SULFURICOCANASTO DE CHAPAS CORRUGADAS CORROIDAS POR EL ACIDO SULFURICO



CANASTOS NUEVOS DE CHAPA CORRUGADA COMO VIENEN DE F ABRICACANASTOS NUEVOS DE CHAPA CORRUGADA COMO VIENEN DE F ABRICA



CALDERA ACUOTUBULAR SUBCRITICA DOS DOMOS FUEL OIL H OGAR RADIANTECALDERA ACUOTUBULAR SUBCRITICA DOS DOMOS FUEL OIL H OGAR RADIANTE



ESQUEMA DE CALDERA SUPERCRITICA (CALDERA DE UN SOLO PASO)ESQUEMA DE CALDERA SUPERCRITICA (CALDERA DE UN SOLO PASO)



PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA CALDERA SUPERCRI TICA DE UN SOPRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UNA CALDERA SUPERCRI TICA DE UN SOLO PASOLO PASO



CALDERA ACUOTUBULAR SUPERCRITICACALDERA ACUOTUBULAR SUPERCRITICA

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