Instuo ecnológico superior de Moúl
Informe écnico
Selección de generadores de vapor
José Jesús Quiñones Pool Heber Isui alam !am "ogelio #om$s %&an 'rgae(
)ocene* I+M+ %arlos Manuel Moo %&alé
Moúl, !uca$n, Mé-ico
.ndice Inroducción* / Just0cación* 1 2b3etvos* )esarrollo* "esulado 4 conclusiones "eferencias bibliogr$0cas*
Inroducción* 5l presene documeno raa sobre la selección de generadores de vapor a ravés de cieros conocimienos 4 funcionalidades de los tpos de generadores conocidos de ese tpo+ 6o 7ue conlleva a una selección óptma para el uso en la indusria 4a 7ue, en la acualidad los generadores de vapor forman pare de los e7uipos m$s utli(ados por la indusria 4 3uno con los &ornos indusriales, son los responsables del ma4or porcena3e de consumo de combustbles en ese secor, por lo ano, el uso de una caldera en espec80co rediúa bene0cios imporanes para las empresas+ )e a7u8 es donde oma ma4or imporancia esa investgación pues a7u8 se planea claramene la selección de un generador de vapor+
Just0cación 6as calderas se utli(an a mu4 diferenes presiones 4 emperauras, con grandes variaciones de carga 4 distnos sisemas de combustón+ 6os diseñadores 4 fabricanes aplican los principios de ransferencia érmica al diseño de sisemas de calderas, pero deben ambién ener amplia formación écnica en mec$nica de 9uidos, mealurgia, resisencia de maeriales, 7uemadores, conroles 4 dispositvos de seguridad para el sisema de calderas, 4 odo ello según las estpulaciones, re7uerimienos normatvos 4 de %ódigos o0ciales aprobados de al forma 7ue se pueden clasi0car, bas$ndose en* :+ /+ 1+ <+ =+ >+ @+ A+ B+ :C+ ::+ :/+ :1+ :<+ :=+
;so+ Presión+ Maeriales de 7ue es$n consruidas+ #amaño+ %onenidos de los ubos+ ?orma 4 posición de los ubos+ Sisema del fogón+ ?uene de calor+ %lase de combustble+ ?luido utli(ado+ Sisema de circulación+ Posición del &ogar+ #ipo del fogón+ ?orma general+ Propiedades especiales+
5-isen distnos tpos de calderas* Según su movilidad*
?i3a o esacionaria Móvil o por$tl
Según la presión de raba3o*
a3a presión* de C a /+=
Media presión* de /+= a :C
'la presión* de :C a //C
Supercr8tcas* m$s de //C
kg 2
cm
kg 2
cm kg 2
cm kg 2
cm
Según su generación*
)e agua caliene )e vapor saurado o recalenado
Según el ingreso de agua a la caldera*
%irculación naural* el agua se mueve por efeco érmico %irculación for(ada* el agua circula mediane el impulso de una bomba
Según el combustble*
%arbón 6eña Peróleo Do derivadosE )esec&os indusriales Daserr8nFrecoresE
Según la circulación del agua 4 de los gases en la (ona de ubos*
Piroubulares o de ubos de &umo 'cuoubulares o de ubos de agua
2b3etvos*
Seleccionar el tpo de generador de vapor de acuerdo a su uso 4 su tpo de producción en la indusria+
)esarrollo
)e acuerdo a la disposición de 9uidos podemos enender 7ue Para el caldero Igneoubular o piroubular+ Son a7uellas en 7ue los gases 4 &umos provenienes de la combustón pasan por ubos 7ue se encuenran sumergidos en el agua+ 6os gases de combustón circulan por denro de los ubos, 4 el agua los rodea por fuera+ 'dem$s de los elemenos de insrumenación elemenal como manómero 4 presosao DPI 4 PS respectvameneE, debe considerarse los siguienes elemenos*
%onrol de nivel G$lvula de seguridad G$lvulas de salida 4 purga
5se tpo de generadores, por su diseño no admien presiones de raba3o elevadas, m$s all$ de las dos o res amósferas son de consrucción sencilla 4 disponen de moderada super0cie de inercambio, por lo 7ue no se utli(an para elevadas producciones de vapor+ Su rendimieno global esperado a lo largo de su vida útl no supera el >= en el me3or de los casos+ Son en compensación, mu4 económicos en coso 4 de insalación sencilla, por lo 7ue su utli(ación acual primordial es para calefacción 4 producción de vapor para usos indusriales+ Gena3as*
Menor coso inicial debido a su simplicidad de diseño+ Ma4or 9e-ibilidad de operación Menores e-igencias de pure(a en el agua de alimenación+
Inconvenienes*
Ma4or tempo para subir presión 4 enrar en funcionamieno+ o son empleables para alas presiones
Para calderas acuoubulares* Son a7uellas en 7ue los gases 4 &umos provenienes de la combustón rodean ubos por cu4o inerior circula agua+ Gena3as*
Pueden ser puesas en marc&a r$pidamene+ Son pe7ueñas 4 e0cienes+ #raba3an a 1C o m$s am+
Inconvenienes*
Ma4or coso+ )ebe ser alimenadas con agua de gran pure(a+
Para las calderas de vapori(ación insan$nea*
5-ise una variedad de las aneriores calderas, denominadas de vapori(ación insan$nea, cu4a represenación es7uem$tca podr8a ser la de un ubo calenado por una llama, en el 7ue el agua enra por un e-remo 4 sale en forma de vapor por el oro+ %2MP25#5S P"I%IP'65S %on3uno del 7uemador* Prender el e7uipo, ese dispositvo &ace 7ue se produ(ca una c&ispa enre los elecrodos originada por el alo vola3e 7ue produce un ransformador, se enciende el piloo, se abre el paso de combustble 4 de aire para 7ue encienda la 9ama, 4 una ve( 7ue la foocelda veri0ca lo anerior, se mantene en funcionamieno+ 5l con3uno del 7uemador comprende las bo7uillas, los elecrodos, la foocelda 4 el cañón 7uemador+ %onrol de nivel del agua* Geri0ca 7ue el nivel del agua denro de la caldera sea un nivel seguro para 7ue ésa encienda+ )urane la operación, vigila 4 corrige errores si ba3a el nivel, env8a una señal a la bomba de alimenación para 7ue arran7ue e in4ece m$s agua, si contnúa ba3ando, por seguridad env8a ora señal al 7uemador para 7ue se apague 4 no permie 7ue se encienda &asa ener un nivel seguro 4 en caso de 7ue suba el nivel del agua, env8a una señal para 7ue se pare la bomba+ 5l sisema de conrol de nivel del agua comprende del crisal de nivel visual, grifos de prueba del crisal de nivel, columna de nivel 4 conrol de nivel de agua omba de in4ección de agua* 'l ba3ar el agua del nivel m8nimo de operación, recibe la señal del conrol de agua 4 arranca, omando agua del an7ue de condensado e inroduciéndola a la caldera en cambio, cuando sobrepasa un nivel de seguridad pre03ado, ambién se apaga para no e-ceder el nivel de operación 4 a&ogar la caldera+ %uerpo de la caldera* 5n el inerior de la caldera se encuenra el &ogar Despacio donde se lleva a cabo la combustónE 4 los ubos, donde se lleva a cabo el calenamieno del agua, 4a sea inerior o e-eriormene, 4 tene un aislamieno inerior 4 e-erior para eviar pérdidas de calor 4 7uemaduras al personal+ #ambién cuena con apas 4 regisros para permitr el acceso para darle manenimieno+ %omprende de ubos, maerial refracario, mamparas Dno siempreE, empa7ues+ Sisema de combustble* 5se sisema mantene la alimenación de combustble adecuada para la combustón 7ue se reali(a en el &ogar de la caldera+ %omprende uber8as, 0lros, bomba de combustble 4 v$lvula solenoide+ Sisema de aire* 5se sisema es el elemeno primordial para manener una combustón+ )ebe ser regulado de acuerdo al consumo de vapor 4 en proporción adecuada al combustble, para manener la 9ama con una combustón no conaminane 4 económica+ %omprende la malla del ventlador, el ventlador 4 las varillas de a3use para el modulador de enrada del aire+
%onroles elécricos* 5l programador es el cerebro de la caldera, 4a 7ue se encarga de efecuar la secuencia adecuada del encendido 4 apagado del e7uipo+ 5n ese sisema e-isen au-iliares de arran7ue 4 paro por presión DpresosaoE, a partr de una presión esablecida+ 5nv8a una señal para modular la 9ama, variando la enrada de aire a ravés del modulador de enrada del aire+ %omprende del conrol programador, presosao, conrol de nivel de agua, modulador de enrada del aire 4 alarma+
%onclusión
5n base a lo 7ue se puede enender con respeco a la selección del tpo de generador de vapor+ Se tene un amplio panorama para poder escoger el tpo de generador 7ue le convenga a nuesra empresa pues e-istendo inclusive una amplia gama de combustbles siendo los m$s adecuados 7ue se mane3en con el medio ambiene podemos escoger el tpo de caldera 7ue sea adecuada para el tpo de raba3o 4a se de manera ruda o de manera económica se puede enender claramene la forma en 7ue podemos utli(ar ese tpo de caldera+
ibliograKa*