Tipos de generadores de vapor

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El calor es una fuente de energía que convierte el agua en vapor. El combustible necesario para proporcionar ese calor puede provenir de muchas formas. Puede obtenerse de la madera, carbón, aceite, gas natural, desechos municipales o biomasa, reactores de fisión nuclear y del mismo sol. Una caldera o generador de vapor es un equipo que consta de diferentes elementos destinados a la produccin de vapor de agua o de cualquier otra clase de vapor a partir de su fase lquida. Estos elementos son el hogar o cmara de combustin, la caldera, los sobrecalentadores de vapor, el economizador y el calentador de aire. En el hogar, se produce la combustin de un combustible. La caldera es un intercambiador de calor en el que los gases de la combustin calientan la fase lquida hasta su transformacin en vapor. El sobrecalentador calienta el vapor saturado por encima de su temperatura de saturacin y, opcionalmente, el economizador precalienta el agua de alimentacin de la caldera. Un generador de vapor es un recipiente cerrado en el cual, por medio del calor producido por un proceso de combustión de un combustible al quemarse, se transforma el agua líquida que hay en su interior en vapor a una presión mayor que la atmosférica, para usarse en procesos industriales de todo tipo. Los generadores de vapor industriales se usan para muchos gemeradores en la industria, tales como generar agua caliente, llevar líquidos a temperatura de ebullición, evaporar productos o generadords de secado, entre otros. Los principales componentes de un generador de vapor industrial son el quemador, el sistema de control de nivel de agua, las bombas y el cuerpo de la caldera.

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Una caldera o generador de vapor es un equipo que consta de diferentes elementos destinados a la produccin de vapor de agua o de cualquier tipos de generadores de vapor clase de vapor a partir de su fase lquida.

Estos elementos son el hogar o cmara de combustin, la caldera, los sobrecalentadores de vapor, el economizador y el calentador de aire. En el hogar, se produce la combustin de un combustible. La caldera es un intercambiador de calor en el que los gases de la combustin calientan la fase lquida hasta su transformacin en vapor. El tipos de generadores de vapor calienta el vapor saturado por encima de su temperatura de saturacin y, opcionalmente, el economizador precalienta el agua de alimentacin de la caldera.

En ciertas instalaciones de vapor, algunos calentadores se encargan de recalentar el vapor de extraccin de las turbinas. Finalmente, el calentador de aire calienta el aire necesario para la combustin. En general, se trata de calderas pequeas con presiones inferiores a 20 bar. Las acuotubulares Figs. Aparte de estos criterios de clasificacin, existen otros que hacen innumerables las tipos de calderas actualmente existentes.

Por ejemplo:. Informacin adicional puede encontrarse en las referencias [1, 2 y 3]. Los gases pasan por el interior tipos de generadores de vapor tubos sumergidos en el interior de una masa de agua, todo ello rodeado por un cuerpo o tipos de generadores de vapor exterior. Los gases al atravesar los tubos ceden su calor sensible al agua que los rodea producindose la vaporizacin en las proximidades de los tubos.

Los gases puede recorrer varias veces la longitud de la caldera, tal como se muestra en las figuras superior 2 pasos e inferior 3 pasos. El diseo est limitado por la presin del vapor, ya que las presiones superiores a 25 bar obligaran a usar fuertes espesores de virola.

Figura tipos de generadores de vapor. Esquema de una caldera acuotubular de vapor saturado y sobrecalentado mostrando sus diferentes secciones. El agua lquida entra al economizador.

El vapor saturado 7 puede calentarse por encima de su temperatura de saturacin en el sobrecalentador 8. La circulacin del agua por los tubos de bajada riegos y de subida vaporizadores puede ser por conveccin natural, debido a la diferencia de densidades izquierdao forzada mediante una bomba derecha [2].

Figura 4. Este tipo de calderas bsicamente consisten en un circuito en forma de serpentn o haz de tubos por donde circula el fluido. La llama se produce en la zona intermedia y la mayor cantidad de calor se cede al fluido por radiacin.

Las calderas de FT permiten trabajar a baja presin y temperaturas hasta C; utilizan aceites orgnicos que se descomponen a alta temperatura, desprendiendo sustancias voltiles, por lo que deben evitarse recalentamientos locales en las superficies de intercambio.

Las calderas de ASC suelen trabajar entre y C, lo que supone presiones de operacin superiores a 4 y 8 bar, respectivamente. En un generador de vapor, la potencia calorfica til Q u es la energa por unidad de tiempo empleada en transformar el agua lquida de alimentacin en vapor. Se expresa como sigue:.

En general, el caudal de vapor, o vapor producido, no es constante. Depende de las necesidades de la planta o central de vapor, aunque no es probable que est sometido a fluctuaciones notables. La mayora de los generadores de vapor tienen un punto de funcionamiento ptimo en el cual el rendimiento es mximo. La potencia calorfica til, referida a estas condiciones ptimas tipos de generadores de vapor funcionamiento, es la potencia.

El rendimiento instantneo i establece la relacin entre la potencia calorfica til instantnea y la potencia calorfica tipos de generadores de vapor por el combustible. As pues:. El rendimiento nominal tiene una definicin anloga, pero utilizando la potencia calorfica nominal de la caldera:.

Aplicando las definiciones de la potencia til y de la potencia aportada, el rendimiento de la caldera puede expresarse:. En esta ecuacin no hemos indicado con un subndice si se trata de valores instantneos o nominales.

Deber entenderse en el contexto. Cuando se desea determinar el consumo de combustible durante un perodo de tiempo determinado, no puede utilizarse el rendimiento instantneo ni el nominal, porque ninguno de los dos expresa el rendimiento medio de la caldera durante un perodo de tiempo.

Para ello, se define el rendimiento estacional e:. En el apartado 6 se ampla este concepto de rendimiento estacional. La figura 3 representa un esquema de un generador de vapor con indicacin de las entradas y salidas de materia y energa. El balance de masas es:. Si se producen prdidas de agua y purgas para rebajar el contenido de sales en la caldera, habra que aadir estos trminos al balance en el circuito de agua.

P3es una prdida de potencia calorfica que tiene en cuenta combustiones incompletas y la produccin de cenizas resultante de la combustin de lquidos y. Cada uno de los sustraendos del primer miembro, es una prdida unitaria kW de prdidas por kW de potencia aportada por el combustible que se conviene en representar como sigue:. El tipos de generadores de vapor miembro de 9 es el rendimiento instantneo.

Las prdidas debidas a los gases de la combustin admiten una cierta simplificacin si aceptamos que:. Para estimar esta prdida, se puede utilizar la frmula de Sieggert [1]:. Si se recupera parte de la entalpa de los humos y sta se invierte en precalentar el agua de alimentacin o el aire de la combustin, o ambos a la vez, el rendimiento de la caldera aumentar. Esto se puede apreciar en el ejemplo siguiente: Supongamos que el rendimiento de una caldera sin recuperador es i1 y sea tg1, la temperatura de salida de humos:.

Siendo tg2 la temperatura final de salida de los humos. Admitamos que rg y cpg sean iguales en ambas situaciones.

Restando ambas ecuaciones, se obtiene:. Ahora, podemos hacer un clculo estimativo del incremento de rendimiento, para una disminucin prefijada de la temperatura de los humos. Resulta aproximadamente un aumento de 1 punto en el rendimiento, por cada 20 C que pueda bajar la temperatura de los humos. La disminucin de la temperatura de los humos, como consecuencia de la recuperacin entlpica, tiene una limitacin: Esta temperatura representa el lmite inferior al que podemos llegar enfriando los humos en la recuperacin.

A esta temperatura, la condensacin del vapor de agua puede producir corrosin del material, debido a la disolucin de algunos gases en el agua lquida. Estas temperaturas estn bien establecidas en la bibliografa [1]. Por ejemplo, si el combustible es fuel, la temperatura mnima de corrosin para tubos de acero oscila entre y C. El rendimiento nominal de la caldera es 0, El PCI del combustible es La relacin msica humos-combustible es 17,5.

Si la recuperacin entlpica se emplea para tipos de generadores de vapor el agua de alimentacin, cul ser la temperatura de salida del agua del precalentador?

En la figura 4, se representa un esquema de la instalacin con recuperacin aplicada a un precalentamiento del agua de alimentacin. La energa til de una caldera Qu, se puede expresar en funcin de sus prdidas.

Consideremos un perodo de un ao y que la caldera suministra energa a una instalacin de calefaccin:. Obsrvese que la potencia de prdidas fijas se ha multiplicado por las horas de funcionamiento de la instalacin, puesto que prosiguen, al menos en parte, con el quemador del la caldera parado.

Designando por pf la prdida unitaria fija en condiciones de funcionamiento nominal:. La relacin entre pf y pfm depende del nmero de paradas que efecta la caldera durante el perodo de funcionamiento de la instalacin. Una manera alternativa de calcular el consumo de combustible, tambin de forma aproximada, consiste en utilizar directamente la definicin del rendimiento estacional y calcular el calor til a partir del concepto de grados-da [4 y 5].

Una caldera utiliza un combustible cuyo poder calorfico es Las horas anuales de funcionamiento de la instalacin se ninos actividades conductistas para en 7. La temperatura de los humos es C y la del aire de 23C. El consumo anual de combustible ha sido de 3. Determinar el rendimiento estacional y la potencia til media anual de la caldera.

La recuperacin de calor de las purgas, que se requieren para controlar la concentracin de sales en una caldera, constituye otro procedimiento para mejorar la eficiencia energtica de la instalacin.

Su clculo puede encontrarse en las referencias [1 y 3]. Calderas de Vapor en la Industria. CademEve, Bilbao, Its generation and use, 40th ed. Reglamento de Instalaciones Trmicas en los Edificios, R. Lea gratis durante 30 días. Flag for inappropriate content. Títulos relacionados. Buscar dentro del documento. Introduccin Una caldera o generador de vapor es un equipo que consta de diferentes elementos destinados a la produccin de vapor de agua o de cualquier otra clase de vapor a partir de su fase lquida.

Clasificacin Las calderas se clasifican en pirotubulares y acuotubulares. Las pirotubulares Mar la descargar del catedral serie. Por ejemplo: Caldera de vapor pirotubular [1].

El agua lquida entra al economizador 1donde se calienta hasta una temperatura prxima a la de saturacin 2se introduce en el caldern y desciende por los tubos de riego hasta el colector inferior, distribuyndose hacia los tubos vaporizadores, donde se forman las burbujas de vapor que a su vez se separan en el caldern 6.

Rendimientos de la caldera 3. Rendimiento instantneo y rendimiento nominal En un generador de vapor, la potencia calorfica til Q u es la energa por unidad de tiempo empleada en transformar el agua lquida de alimentacin en vapor. Se expresa como sigue: Qu mv hv hw 1 siendo m vel caudal msico de vapor; hv, la entalpa del vapor a la salida y hw, la entalpa del agua lquida de alimentacin.

La potencia calorfica til, referida a estas condiciones ptimas de funcionamiento, es la potencia nominal Q n.


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Regístrate para leer el documento completo. Así llamados Generalmente es utilizado en las turbinas de vapor para generar vapor , habitualmente vapor A la combinación de una caldera y un sobrecalentador se le conoce como generador de vapor.

Clasificación de la calderas

Generador de Vapor. Se ha llegado a plantear que el generador de vapor es el corazón de toda la industria moderna. Generador de Vapor. Se ha llegado a plantear que el generador de vapor es el corazón de toda la industria moderna.El calor es una fuente de energía que convierte el agua en vapor. El combustible necesario para proporcionar ese calor puede provenir de muchas formas. Puede. La utilización de los generadores de vapor ha sido de gran importancia, por ejemplo, en las centrales nucleares, las cuales utilizan como combustible al uranio y al.