Transcript calderas pirotubulares

Calderas
EFICIENCIA ENERGÉTICA
2011
DEFINICIÓN
Los generadores de vapor o calderas, son
recipientes que trabajan a presión, para transferir
calor de la combustión, a un fluido, siendo la mas
común la conversión del agua en vapor.
Las fuentes de calor mas usadas son:
 Carbón, Combustibles líquidos o gaseosos.
 Cascarillas, papel, madera, etc.
 Gases calientes de procesos industriales.
CLASIFICACIÓN DE LAS CALDERAS
Las calderas se clasifican según:
 Presión y temperatura de trabajo.
 Tipo y forma de quemar el combustible.
 Por el tipo de paso de humos.
Clasificación por Presión
Baja Presión
15 psi – 60 psi
Media Presión
60 psi – 150 psi
Alta Presión
150 psi – 250 psi
CLASIFICACIÓN DE LAS CALDERAS
Clasificación por el Tipo
de Combustible
Sólido
Líquido
Gaseoso
Carbón, Bagazo, Cascarilla
de Arroz, Aserrín, Basuras y
otros
Crudo de Castilla
Fuel Oil
ACPM
Keroseno
Gas Natural
Gas Propano GLP
Gas Butano
CLASIFICACIÓN DE LAS CALDERAS
La Forma de Quemar el
Combustible
Caldera de Carbón
Carbón
Pulverizado
Parrilla Estática
Lecho Fluidizado
Calderas de
Combustible Líquido
Calderas de
Combustible Gaseoso
Presión mecánica
Baja presión de
atomización
Alta presión de
atomización
Keroseno
Gas premezclado
Mezcla en boquilla
Atmosféricos
CLASIFICACIÓN DE LAS CALDERAS
Paso de los Humos
Calderas
Acuatubulares
Calderas
Pirotubulares
CALDERAS PIROTUBULARES
Las calderas pirotubulares están provistas de unos tubos a
través de cuyo interior circulan los gases de combustión,
estando rodeados de agua por el exterior.
Los tubos se instalan normalmente en la parte inferior de
un tambor sencillo, debajo del nivel de agua, de forma
que nunca estén secos.
CALDERAS PIROTUBULARES
Las calderas pirotubulares pueden ser horizontales o verticales. En las
primeras, prácticamente todo el espacio del cilindro de la caldera está
ocupado por tubos, el volumen del vapor se ha reducido al mínimo, usándose
un domo para su recolección.
Todos los tubos se encuentran sumergidos, para evitar así las tensiones que
se originan en los tubos secos La caldera vertical se emplea
fundamentalmente cuando existen problemas de espacio.
Estas calderas son adecuadas en instalaciones con,
presiones de trabajo inferior a unos 20 bar y
capacidad de producción menor de las 20 t/h. Debido
al gran volumen de agua que almacenan, presentan el
inconveniente de tener un tiempo largo de puesta en
régimen.
CALDERAS ACUATUBULARES
Los productos de la combustión rodean
usualmente los tubos y el agua esta en el interior
de éstos que se inclinan hacia un recipiente o
domo en el punto más alto de la Caldera. Las
configuraciones de estos tubos describe por lo
general el tipo de Caldera.
Se suministran en aplicaciones industriales con
capacidades hasta un millón de Ibs de vapor por
hora.
Las presiones de diseño varían desde 100 psig
hasta 1200 o 1400 psig con temperaturas de vapor
que varían desde la saturación hasta 540°C.
PARTES PRINCIPALES DE LAS CALDERAS
Presostatos
Control de Nivel
Válvula principal
Manómetro
Control conductividad
Tubo de nivel
2° paso de gases
Volumen agua
Hogar
3° paso de gases
Válvula purga
Válvula reguladora purga
PARTES PRINCIPALES DE LAS CALDERAS
Válvula de Vapor
Soportes
Control de nivel
de agua
Purga
Panel de Control
Válvula Seguridad
Separador
de Agua
Tapa
hombre
Entrada
agua
Cuerpo de
presión
Quemador
Visor de
llama
Tapa mano
Base
EVALUACIÓN
CALDERAS
DE
LA
EFICIENCIA
DE
EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA DE CALDERAS
EVALUACIÓN
CALDERAS
DE
LA
Método Indirecto
EFICIENCIA
DE
Eficiencia térmica = 1 – (Pérdidas / Calor entrada)
Eficiencia térmica = 100 – Porcentaje de Pérdidas
 Pérdida de calor por gases secos.
 Pérdida de calor por humedad del
combustible.
 Pérdida de calor por Hidrógeno en el
combustible.
 Pérdida de calor debida a CO en gases
de escape.
 Pérdida de calor por combustible en
cenizas.
 Pérdida de calor por radiación.
EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA DE CALDERAS
Eficiencia térmica = Calor útil / Calor entrada
Método Directo
Eficiencia térmica = (Calor entrada – Pérdidas) / Calor entrada
Este método requiere la medición de:
 Flujo de vapor producido.
 Consumo de combustible.
 Temperaturas y presiones de agua de
alimentación y del vapor.
 Consumo de energía
(ventiladores, bombas).
de
auxiliares
 Determinación del HHV del combustible