02 Calderas
-
Upload
robertovelasco -
Category
Documents
-
view
256 -
download
6
Transcript of 02 Calderas
1
Conceptos básicos sobre calderas
2
Hitos
Gentileza Carlos W. Thomasset
3
Hitos
•Siglo XVII: primeras calderas
•1880: ASME
•1888: ABMA
•1905: 58 muertos, 117 heridos por una explosión
4
Hitos
Gentileza Carlos W. Thomasset
5
Hitos
•Siglo XVII: primeras calderas
•1880: ASME
•1888: ABMA
•1905: 58 muertos, 117 heridos por una explosión
•1914-1915: Boiler and Pressure Vessel Code
•1919: National Board of Boiler and PressureVessel Inspectors
•1931: El Código ASME acepta la soldaduraEn Alemania se funda SAACKE
6
050
100150200250300350400
0 200 400 600 800Kcal/kg
Temp. (ºC)
050
100150200250300350400
0 200 400 600 800Kcal/kg
Temp. (ºC)
Agua s
atura
da
Vapo
r sat
urad
o
Vapor húmedo
Vapor sobre-calentado
Punto crítico
Conceptos elementales
•Agua-vapor
7
•Transmisión de calor
Conceptos elementales
CONDUCCIÓN
CONVECCIÓN
RADIACIÓN
8
Conceptos elementales
6101,09DLPt
⋅⋅⋅
=
Cilindros sometidos a
presión exterior:
Gentileza Carlos W. Thomasset
9
Recipiente que trabaja a presión, que
aprovecha el calor liberado en la combustión, y
lo transfiere al agua a través de superficies metálicas, y
cuenta con dispositivos de control y seguridad de funcionamiento
CALDERAS: Definición
10
•Fluido: agua caliente, vapor, aceite térmico
•Aplicación: industrial, marina, centrales
•Presión: supercríticas, subcríticas (baja,media, alta), deslizante
•Circulación: natural, forzada,1 paso, combinada
•Combustión: quemador, grilla, cámara torsional,lecho fluido, suspensión
•Fuente de calor: combustión, rec. de calor, rec.deproductos químicos, incineración.
CALDERAS. Clasificación
11
•Dónde se genera el vapor:
•Acuotubulares: Montadas en obraPaquete: tipo D, A, O
•Humotubulares Fondo SecoFondo HúmedoFondo Acuotubular
CALDERAS. Clasificación
12
CALDERAS: Clasificación
13
CALDERAS. Clasificación
14
CALDERAS. Clasificación
15
CALDERAS: Partes
16
CALDERAS: El Horno
EL HORNO
17
El Horno: Pared membrana
☺ Hermeticidad ↑
☺ Mantenimiento ↓
☺ Corrosión ↓
☺ Arranque en frío ↓
☺ NOx ↓
18
•Tipo de combustible
•Temperatura de ablandamiento de cenizas
•Liberación de calor por m3
•Dimensiones de la llama
El Horno: Parámetros de diseño
•Liberación de calor específica
•Circulación
19
Calderas Humotubulares
• Calor por el interior de los tubos• Agua por el exterior de los tubos• Para presiones máximas de 20 bar y consumos
de hasta 30 T/h.• Son económicas, de alto rendimiento y fácil
mantenimiento.
Caldera de 3 Pasos(Cámara húmeda)
Vapor a 150 oC
1600 oC400 oC
350 oC2º Paso (Tubos)
3er Paso (Tubos)
1er Paso (Hogar)
200 oC
21
El Horno: calderas humotubulares
•Combustible: líquido o gaseoso
•Horno liso o corrugado
•1, 2 o hasta 3 hornos
•Fondo seco, húmedo o acuotubular
•Combustible: sólido
•Capillas, cámaras torsionales y gasógenos
22
El Horno: calderas humotubulares
Fondo seco Fondo húmedo Fondo acuotubular
23
El Horno: calderas humotubulares
24
El Horno: calderas humotubulares
25
El Horno: calderas humotubulares
26
El Horno: calderas humotubulares
Gentileza Carlos W. Thomasset
27
El Horno: calderas humotubulares
28
CALDERAS: El Sobrecalentador
3 tipos:
Radiantes
Convectivos
Mixtos
29
CALDERAS: El Sobrecalentador
30
CALDERAS: El Sobrecalentador
31
20 40 60 80 100
% de la PMC
Tem
pera
tura
de
salid
a de
l vap
or
radiante
convectivo
radiante-convectivo
CALDERAS: El Sobrecalentador
32
CALDERAS: El Sobrecalentador
Factores que afectan al diseño:
•Temperatura de salida del horno:
•Combustible
•Exceso de aire
•Llama
•Ensuciamiento, incrustaciones
•No uniformidad y turbulencias en flujo de gases
•Desbalanceo lado vapor
33
CALDERAS: El Sobrecalentador
34
CALDERAS: El Sobrecalentador
•Cantidad y tamaño de los tubos
•Espaciamiento
•Materiales
•Ubicación
•Hacerlo en 1 o 2 etapas
35
CALDERAS: El Sobrecalentador
En calderas humotubulares:
•Muy raros
•Normalmente se ubican en la cámara frontal
•No más de 15 a 50 ºC
36
CALDERAS: El haz de convección
37
CALDERAS: El haz de convección
Flujo paralelo Flujo cruzado
38
CALDERAS: El haz de convección
39
CALDERAS: Limpieza de las superficies de intercambio
•Sopladores rotativos
•Sopladores retráctiles
40
CALDERAS: Limpieza de las superficies de intercambio
•Sopladores sónicos
41
CALDERAS: Limpieza de las superficies de intercambio
215
220
225
230
235
240
245
250
255
260
1
Espesor de hollín (mm)
Tem
pera
tura
(ºC
)
115
130
145
160
175
190
205
220
235
Perd
ida
de c
arga
(mm
ca)
Temperatura de gases (ºC)
Pérdida de carga (mmca)
0 2 3
42
CALDERAS: Los domos
43
CALDERAS: El sistema de tiraje
44
CALDERAS: El sistema de tiraje
•Tiraje natural
•Tiraje inducido
•Tiraje balanceado
•Tiraje forzado
•Sistema de recirculación
45
CALDERAS: El sistema de tiraje
Natural Inducido Balanceado
46
CALDERAS: El sistema de tiraje
Forzado Recirculación por conducto
Recirculación por ventilador
47
CALDERAS: El sistema de tiraje
48
CALDERAS: El sistema de tiraje