Calderos tipos (página 2)

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Partes: 1, 2

El cierre de esta válvula se produce mediante un
contrapeso colocado sobre un brazo de palanca que la presiona. La
regulación de esta válvula se consigue alejando o
acercando el contrapeso de la válvula.

Por ningún motivo el Operador de Caldera debe
variar esta regulación, ni menos anular su funcionamiento.
Debe probarse todos los días, levantando manualmente el
contrapeso, para estar seguro de su normal
funcionamiento.

c) Válvula de Peso Directo.

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En estas válvulas la presión sobre ella se
consigue a través de unos discos metálicos cuyo
peso actúa sobre dicha válvula. Para regularla a la
presión deseada se agregan o sacan discos. Estos discos
están colocados en sus respectivos
guías.

d) TAPÓN FUSIBLE

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Este accesorio de seguridad es utilizado en algunas
Calderas. Consiste en un tapón de bronce con hilo Que
comunica la cámara de agua con el fogón de la
Caldera. Va instalado en el tubo hogar y tiene un orificio
cónico en el centro, relleno con una aleación
Metálica (plomo – estaño) de bajo punto de
fusión (no mayor de 250° C). El objeto del
tapón fusible es permitir el paso de vapor y agua hacia el
hogar cuando el nivel de agua en la caldera baja más
allá del mínimo permitido.

Cuando el nivel de agua baja a ese nivel, la temperatura
aumenta, se funde la aleación del tapón y cae agua
y vapor al hogar apagando el fuego. Sirve además de alarma
al fogonero para evitar mayores perjuicios a la
caldera.

Nunca deben reemplazarse los tapones fusibles por pernos
o soldar el orificio Donde éstos van alojados. Los tapones
fusibles deben ser reemplazados cada vez que se observen defectos
en ellos.

c) ALARMAS

a) Silbatos.- Algunos generadores de vapor llevan
Linos accesorios de seguridad llamados silbatos de alarma que
funcionan cuando el nivel de agua en el interior de la caldera ha
bajado más allá del nivel mínimo
aceptable

Consiste en un tobo metálico con el extremo
inferior abierto y sumergido en el interior de la caldera, hasta
el nivel mínimo aceptable de agua.

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ACCESORIOS DE AUMENTACIÓN DE
AGUA

Los accesorios de alimentación de agua sirven
para reponer el agua que se ha vaporizado en el interior de la
caldera. Entre éstos tenemos los siguientes:

BOMBAS DE ALIMENTACIÓN

Las bombas de alimentación de agua para calderas
se pueden clasificar en:

Bombas de émbolo
Bombas centrífugas

a) Bombas de émbolo.- Funcionan ejerciendo
presión directamente sobre el líquido bombeado. La
entrada y salida del agua de la bomba está controlada por
válvulas que se abren y cierran
intermitentemente.

Las bombas de embolo pueden ser sencillas (de un solo
cilindro) o dúplex (de dos cilindros), ambas, si son
movidas por vapor, tienen una cañería de
alimentación y una de escape de vapor. También
tienen una cañería de aspiración y otra de
descarga de agua.

b) Bombas centrífugas.- Estas bombas ejercen
presión sobre el agua al girar un impulsor que está
dentro de una carcaza. En estas bombas la entrada y salida del
agua es continua, sin válvulas ni dispositivos
especiales.

INYECTORES DE AGUA

Los inyectores funcionan con el mismo vapor que produce
la caldera y son capaces de descargar agua a una presión
de 2 a 4 Kg./cm2 mayor que la presión del vapor que los
alimenta. Funciona entregándole gran velocidad al agua
(energía cinética) la que se transforma en
energía potencial capaz de vencer la presión
interna de la caldera.

Un inyector trabaja mejor mientras mayor sea la
presión del vapor de una caldera y el agua de
alimentación lo más fría posible.
Ningún sistema de alimentación de agua para
calderas puede estar conectado directamente a la red de agua
potable.

Los inyectores de agua son dispositivos que permiten
alimentar o introducir agua en el interior de la caldera. Su uso
se encuentra justificado por la necesidad de introducir agua a la
caldera cuando se presenten fallas de energía
eléctrica o daños en las bombas de
alimentación de agua. Los inyectores son elementos de
emergencia muy valiosos por el servicio que prestan y deben ser
considerados como prioritarios.

Los inyectores funcionan de la siguiente forma: (ver
Figura 1).

El vapor que ha sido extraído de la caldera se
inyecta a la TOBERA del inyector en donde se le imprime una alta
velocidad, posteriormente pasa al ducto llamado tubo de mezclas y
sale por la válvula de retención que se encuentra
en la cámara de mezclas.

La gran velocidad con que pasa el vapor crea un
vacío en la garganta del tubo de mezcla. El vacío
producido por el aire es lo suficientemente grande, que hace
entrar agua al tubo de mezclas. Al llegar agua a éste, el
vapor se condensa.

La forma del tubo de mezcla permite mantener constante
la velocidad de la mezcla de agua vapor. El chorro de agua que
circula a una velocidad muy alta, pasa a la cámara de
mezclas, atravesando el pequeño espacio que existe entre
el tubo de mezcla y el tubo de descarga. El tubo de descarga se
va ensanchando gradualmente.

El agua disminuye su velocidad en el tubo de
desagüe (convirtiendo la energía de velocidad en
energía de presión). La presión que tiene el
agua al salir del tubo de descarga es capaz de vencer la
presión interior de la caldera y por lo tanto, el agua
pasa a su interior.

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Mantenimiento

Como se explicó anteriormente, los inyectores de
agua sólo pueden trabajar bajo condiciones
específicas (temperatura del agua baja y presión de
vapor alta). Debido a la gran utilidad e importancia que tienen
los inyectores, su operación y conservación
deberán ser apropiadas.

Las causas más frecuentes por las que fallan los
inyectores son:

a) Agua de alimentación demasiado
caliente.
b) Presión del vapor de
alimentación demasiado baja.
c) Boquillas y tubos tapados total o
parcialmente con incrustaciones o basuras.
d) Partes del inyector gastadas.
e) Alteración o modificación de
la distancia existente entre el tubo de mezcla y el tubo de
descarga.

Si el agua de alimentación es demasiado caliente,
se recomienda conectar la línea de admisión de agua
del inyector a un tanque o tambor que contenga agua fría y
de preferencia "tratada".

La limpieza exterior e interior del inyector es
indispensable para su buen funcionamiento, por lo que
periódicamente deberán limpiarse los conductos y
cámaras del inyector para eliminar sarros, incrustaciones
y basuras.

Cuando alguna parte del inyector se gaste por efectos
del paso del agua y el vapor, el único remedio posible
será cambiar la parte gastada o todo el
inyector.

La distancia entre el tubo de mezclas y el tubo de
descarga debe permanecer constante, cualquier variación a
ésta modificará la operación del inyector,
dejándole su eficiencia o impidiéndole
trabajar.

Siempre que se proporcione servicio de mantenimiento al
interior de un inyector, debe procurar hacerse en horas de poca
demanda de vapor y en horas en que normalmente no falle 1a
energía eléctrica. En lo posible, el mantenimiento
al inyector debe efectuarse cuando la caldera esté parada
o no haya demanda de vapor.

1) ACCESORIOS DE LIMPIEZA

Sirven para limpiar el interior de la caldera, tanto por
el lado de los gases como por el lado del agua.

1.1) PUERTAS DE INSPECCIÓN

Según sus dimensiones se llaman puertas de hombre
o tapas de registro– Estas últimas sólo permiten el
paso de un brazo. Ambas puertas sirven para efectuar limpiezas o
inspecciones en el interior de los colectores principales o de
los tubos según sea su ubicación.

1.2) LLAVES DE PURGA

a) Válvulas de extracción de
fondo.- Van ubicadas en las partes más bajas de la
caldera y sirven para extraer los lodos o barros provenientes de
la vaporización de aguas duras y acción del uso de
desincrustantes. También se usan para vaciar las calderas.
Estas llaves se deben abrir totalmente y dejar libre toda la
sección de la cañería de
descarga.

b) Válvulas de extracción de
superficie.- Algunas calderas tienen también a la
altura del nivel de agua, dentro de la cámara de
alimentación, una llave llamada de extracción de
superficie para botar algunas impurezas livianas.

1.3) SOPLADORES DE HOLLÍN – LIMPIATUBOS
MECÁNICOS

El hollín se acumula sobre las partes expuestas a
los gases de la combustión. Como el hollín tiene un
alto poder aislante del calor, se hace necesario evitar que se
adhiera a los tubos de la caldera. Esto se consigue
limpiándolos con sopladores de hollín, limpia tubos
mecánicos o bien, herramientas manuales como cepillos de
acero.

Los sopladores de hollín están instalados
permanentemente en la caldera y permiten que aquellas partes de
suficiente calefacción sometidas a la acumulación
de hollín puedan limpiarse con chorros de vapor, aire o
una mezcla de aire – vapor.

Los limpia tubos mecánicos pueden ser de tipo
vibratorio, que desprenden la incrustación por medio de
golpes rápidos y que son aplicables a las calderas
Acuotubulares y a las Ingneotubulares.

También pueden ser de tipo fresa rotatoria o
giratoria, éstos arrancan la incrustación por medio
de una herramienta cortante. Este tipo de limpia tubos
sólo se emplea en calderas de tubos de agua. Los
atizadores, rastrillos, escariadores, barrotes y escobilla limpia
tubos completan los accesorios de limpieza.

ACCESORIOS DE ALIMENTACIÓN DE
COMBUSTIBLE

QUEMADORES DE COMBUSTIBLE
LÍQUIDO

Son los más utilizados en la actualidad y su
manejo es sencillo. Trabajan normalmente con petróleo,
fuel – oíl, parafina, etc.

Consta de las siguientes partes:

Atomizador
Registro de aire natural o
mecánico
Válvulas o conexiones necesarias

a) Los atomizadores.- Llamados corrientemente por
error quemador, son de varios tipos. La función del
atomizador es pulverizar finamente el petróleo. Le
corresponde al atomizador recibir el combustible a la
presión normal de operación y transformar esta
presión en alta velocidad.

El atomizador está compuesto de tres
partes:

El cuerpo con el adaptador
El filtro
La tobera

b) El registro de aire.- Tiene la función
de descargar al fogón el aire necesario para la
combustión del petróleo y distribuir el aire de tal
manera que éste se mezcle íntimamente con el
combustible descargado por el atomizador. En ciertos casos el
registro de aire se usa para conseguir la función
secundaria de controlar la cantidad y velocidad del aire que
entra al fogón. Los registros de aire pueden ser de forma
cónica o cilíndrica.

QUEMADORES PARA CARBÓN
PULVERIZADO

Queman carbón finamente dividido, mantenido en
suspensión en el aire primario. El aire secundario es
admitido alrededor del quemador, por debajo del mismo o por otros
puntos del hogar.

Sistemas de Quemadores.

De fuegos opuestos.- Son quemadores colocados en
paredes opuestas del hogar, uno frente al otro, los cuales
producen una mezcla más intima entre el aire y el
combustible.

De fuegos cruzados.- Es una combinación de
quemadores vertical y horizontal, en los que las corrientes de
carbón y aire se cortan.

De fuego tangencial.- Son quemadores colocados
uno encima del otro, en los cuatro vértices del hogar y
que envían en sentido horizontal, corrientes de aire y
carbón.

ACCESORIOS RECUPERADORES DE
CALOR

ECONOMÍZADORES

En algunas instalaciones de calderas, para aprovechar el
exceso de calor que llevan los humos y gases antes de salir por
la chimenea, se les dota de economizadores, En éstos se
precalienta el agua de alimentación.

Están formados por un haz de tubos, por el
interior del cual circula agua y por el exterior los gases de la
combustión antes de salir por la chimenea.

Algunos de los accesorios con que deben contar los
economizadores son:

Manómetro
Termómetro
Válvula de Seguridad
Llaves para extracción de fondos
Aberturas para limpieza de hollín y
ceniza

Las principales ventajas que se obtienen con el uso de
economizadores son:

Se amortiguan las grandes variaciones de temperatura
en las planchas y tubos de la caldera, con lo que se consigue
más estabilidad de la presión.
Se aprovecha el calor, que de otro modo se
perdería al ser llevado directamente a la
chimenea.
Se purifica en parte el agua de alimentación
ya que al calentarse en el economizador parte de las
impurezas quedan en él.
El rendimiento general del sistema de
combustión aumenta al aprovechar mejor el
calor.
Economía de combustible.

CALENTADORES DE AIRE
(Precalentadores)

Son accesorios que tienen por objeto calentar el aire
que se envía al hogar para la combustión,
aprovechando parte del calor que contienen los gases calientes
antes de salir por la chimenea.

Las ventajas que pueden mencionarse utilizando aire
precalentado son:

Conservación de calor, por cuanto al llegar
aire caliente no se desperdicia energía en calentarlo
en el hogar.
Se mejora considerablemente la
combustión.
Aumenta el rendimiento del sistema de
combustión de la caldera.

RETARDADORES

Consisten en una plancha lisa, del mismo ancho que el
diámetro Interior del tubo, torcida en forma de
hélice la que se mete en el tubo. Los gases calientes
tienen ahora que recorrer un camino mayor, siendo más
lento el paso de ellos por el interior de los tubos y entregando
mayor cantidad de calor.

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La eficiencia de la caldera se aumenta entre un 2% y un
8% con el uso de retardadores.

ACCESORIOS DE CONTROL DEL GRADO DE CALENTAMIENTO DEL
VAPOR.

SOBRECALENTADORES

El vapor saturado se puede convertir en vapor
sobrecalentado si lo paramos de la caldera y le suministramos
calor manteniéndole su presión.

El vapor sobrecalentado no tiene humedad y su uso en
turbinas y ciertos tipos de máquinas traen muchos
beneficios. El sobrecalentador se instala de tal manera que
aprovecha los gases calientes de la combustión. Consta de
un haz de tubos por cuyo interior circula el vapor mientras que
los gases calientes pasan por el exterior.

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DESOBRECALENTADORES, SATURADORES O
ATEMPERADORES

En muchos procesos se requiere vapor saturado. Si la
planta está entregando vapor sobrecalentado es necesario
transformarlo, para lo cual se usan los Saturadores. Estos
consisten en un tubo en forma de serpentín sumergido en la
cámara de agua de la caldera. Entregan así calor al
agua y dejan el vapor a la temperatura de
saturación.

ACCESORIOS DE CONTROL
AUTOMÁTICOS

Muchos equipos generadores de vapor disponen de
controles automáticos con el objeto de regularizar el
funcionamiento de las calderas y contribuir a la labor del
operador. En ningún caso los accesorios de control
automáticos reemplazan al Operador de caldera.

Tampoco pueden considerarse como accesorios de
seguridad, ya que no lo son. Estos controles automáticos
deben ser revisados periódicamente por personal
especializado, para obtener de ellos un correcto funcionamiento.
Debe recordarse que su operación es sensible y complicada,
susceptible de fallas imprevistas.

En general estos elementos funcionan en base a la
dilatación de un metal, o aleación de metales, ya
sea por efecto del calor o la presión o en base a la luz o
al nivel del agua. En general hace que se conecte o desconecte un
circuito eléctrico, controlando automáticamente
(sin la intervención del operador de la caldera) ya sea,
la presión, la temperatura o cualquier otra
variable.

Algunos de los controles automáticos más
comúnmente usados en los equipos generadores de vapor
son:

Control de presión o presostatos.
Control de temperatura o termostatos.
Control de bajo nivel de agua.
Control de aire.
Control de la llama.
Control del encendido (chispa o piloto).

CONTROL DE PRESIÓN O
PRESOSTATOS

Son accesorios que funcionan en base a la máxima
y mínima presión de trabajo del vapor de la
caldera. Actúan sobre el quemador, apagándolo al
llegar a la máxima presión para la cual fue
regulado y encendiéndolo al alcanzar la mínima
presión deseada del vapor.

CONTROL DE TEMPERATURAS O TERMOSTATOS

Son accesorios que funcionan de acuerdo a la temperatura
del agua, vapor o gases de la combustión. Apagan el
quemador cuando se obtiene la máxima temperatura deseada y
lo encienden cuando se ha llegado a la mínima temperatura
para la cual fue regulado.

CONTROL DE BAJO NIVEL DE AGUA

Los controles de nivel de agua funcionan por medio, de
un flotador, que al llegar el agua al nivel máximo corta
la comente de la bomba de alimentación de agua. Al bajar
el agua a su nivel mínimo de trabajo, vuelve a conectar la
bomba. SÍ en este último caso la bomba no
respondiera a la puesta en marcha y el nivel continuara bajando,
este control generalmente está provisto de una tercera
posición, en la cual corta la corriente al
quemador.

CONTROL DE AIRE

Este control consiste en un switch de mercurio que
actúa por medio de la presión de aire y que
está conectado en el cabezal del quemador, previniendo la
operación de este sin el aire auxiliar.

CONTROL DE LA LLAMA

Mediante una celda fotoeléctrica se controla la
llama (su largo) impidiendo la alimentación de combustible
en caso que ésta no exista en el hogar.

CONTROL DEL ENCENDIDO (Chispa)

Por medio de este control se impide que salga
combustible sin que exista la chispa para encenderlo.

DIBUJOS

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Conclusiones

La caldera es la parte principal de una fabrica la cual
cuyo objetivo es generar vapor lo cual se utiliza mucho para la
obtención de cualquier producto, también puede ser
como medio de calefacción para grandes lugares y trabajan
con varios tipos de combustibles ya sean líquidos o
sólidos.

Recomendaciones

Ya que sabemos que es la parte principal de una fabrica
debemos tener mucho cuidado al operarla ya que la mala
operación y el mal mantenimiento podría
dañarse y generar grandes daños como una gran
explosión debemos controlar la presión del vapor
cada cierto momento. Debemos tratar el agua que vamos a utilizar
para la caldera ya que podría ocurrir corrosión
dentro de ella o asentamiento de sólidos en su
interior.