TERCERA Y CUARTA SESIONES CLASIFICACIN Y PARTES PRINCIPALES DE
CALDERAS
12.2.1.2.2.3.3.1 3.2 3.3 4.5.5.1 5.2
INTRODUCCIN DEFINICIONES CALDERA GENERADOR DE VAPOR CLASIFICACIN
DE CALDERAS GENERALIDADES FACTORES DE CLASIFICACIN CALDERAS
DIVERSAS PARTES PRINCIPALES DE UNA CALDERA SELECCIN DE CALDERAS
FACTORES PREDOMINANTES PARA LA SELECCIN DE CALDERAS REQUISITOS
OBJETIVOS PARA EL PARTICIPANTE Al trmino de la cuarta sesin el
participante deber estar en condiciones de: 1.1.1 Diferenciar los
conceptos de Caldera y Generador de vapor. Definiendo Caldera como
un recipiente metlico, cerrado, destinado a producir vapor o
calentar agua mediante la accin del calor a una temperatura
superior a la del ambiente y presin mayor que la atmosfrica.
Definiendo Generador de Vapor como el conjunto o sistema formado
por una caldera y sus accesorios. Demostrar comprensin en materias
concernientes a clasificacin de calderas. Indicando a lo menos seis
factores de clasificacin. Definiendo superficie de calefaccin como
la superficie total de planchas y tubos de la caldera que por un
lado estn en contacto con los gases y por el otro con el agua que
se desea calentar, medida por el lado de los gases. Sealando que
calderas igneotubulares son aquellas en que por el interior de los
tubos circulan los gases calientes de la combustin. Reconociendo
que las calderas igneotubulares son aquellas en que por el interior
de los tubos circulan los gases calientes de la combustin.
Indicando a lo menos seis tipos de calderas que los fabricantes han
llegado a popularizar en el mercado. Demostrar comprensin en
materias concernientes a partes principales de calderas. Indicando
o reconociendo a lo menos doce de las partes principales de las
calderas. Definiendo Hogar como el espacio donde se produce la
combustin. Sealando que los hogares se clasifican segn su ubicacin,
segn el tipo de combustible que emplee y segn su construccin.
Indicando que en las calderas que queman combustibles lquidos o
gaseosos, la puerta del hogar es reemplazada por el quemador.
Indicando o reconociendo a lo menos cuatro de los requisitos que
deben reunir las parrillas. Indicando la funcin del regulador de
tiro o templador. Indicando la funcin de las puertas de explosin.
Indicando la funcin del "domo" que va ubicado en la parte superior
e la cmara de vapor. Explicando qu es la cmara de alimentacin de
agua. Demostrar conocimiento sobre los factores elementales para la
seleccin de calderas. Indicando a lo menos cuatro factores a
considerar para la seleccin. Indicando a lo menos tres requisitos
que el usuario debe considerar que rena la caldera. Reconociendo
que la seleccin de una caldera debe hacerla un profesional
idneo.
1.2
2.2.1 2.2
2.3 2.4 2.5
3.3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.4.1 4.2 4.3
CLASIFICACIN Y PARTES PRINCIPALES DE CALDERAS 1.- INTRODUCCIN
Desde el invento de la mquina hasta nuestros das, se ha
desarrollado una gran variedad de calderas. Entre la primitiva
caldera cilndrica sencilla a carbn y las ms modernas caldera
atmica, existe una amplia gama de calderas, adecuadas para cubrir
las diferentes necesidades o demandas. En este mdulo slo veremos
los tipos de calderas ms comunes ms usuales en nuestras industrias,
presentando en forma esquemtica las clasificaciones bsicas de
ellas. Aparte de conocer la clasificacin de las calderas, es
importante que el Operador de Caldera conozca a fondo sus partes
principales. El conocimiento de la ubicacin de cada una de estas
partes, sus detalles principales de construccin, su funcin, etc, le
permitirn un mejor manejo del equipo.
2.- DEFINICIONES 2.1. CALDERA El Decreto No 48/84 Reglamento de
Caldera define Caldera como un recipiente metlico en el que se
genera vapor a presin mediante la accin del calor. Una definicin ms
completa sera: Caldera es un recipiente metlico, cerrado, destinado
a producir vapor o calentar agua, mediante la accin del calor a una
temperatura superior a la del ambiente y presin mayor que la
atmosfrica.
2.2. GENERADOR DE VAPOR Se llama as al conjunto o sistema
formado por una caldera y sus accesorios. En la prctica se habla de
"Calderas" refirindose a todo el conjunto o " Generador de vapor"
por tal razn en adelante usaremos indistintamente ambos
trminos.
3.- CLASIFICACIN DE LAS CALDERAS 3.1. GENERALIDADES La
clasificacin de calderas se basa en varios factores propios del
diseo y uso de estos equipos, tales como tipo de combustible que
utilizan, presin a la que trabajan, volumen de agua, forma de
calefaccin, etc. Cada fabricante ha tomado o seleccionado algunos
de estos aspectos, creando tipos de calderas que se han llegado a
popularizar en el ambiente industrial.
As tenemos, por ejemplo, las calderas escocesas que son calderas
horizontales, con tubos mltiples de humo, de hogar interior de uno
o ms pasos y que pueden quemar combustibles slidos, lquidos o
gaseosos. En los prrafos siguientes se dan mayores antecedentes
sobre esta materia. 3.2. FACTORES DE CLASIFICACIN Los factores de
clasificacin de calderas ms comunes son; a) Posicin.- Segn este
factor y atendiendo a ata forma en que va ubicado el recipiente
stas pueden ser: Horizontales Verticales b) Instalacin.- Segn este
factor se clasifica en: * Fijas o estacionarias Semi-fijas Mviles o
porttiles c) Circulacin de los Gases.- Se refiere al nmero de
recorridos en diferentes direcciones que hacen los gases en el
interior de la caldera antes de salir por la chimenea. De acuerdo a
esto pueden ser: De un Paso ( llama directa o recorrido en un
sentido) De dos Pasos ( llama de retomo o de retomo simple) De tres
Pasos (llama de doble retomo) De cuatro Pasos d) Volumen de Agua.-
Esto es segn la relacin que existe entre la capacidad de agua de la
caldera y su superficie de calefaccin. As tenemos calderas: De gran
volumen de agua (ms de 150 lts). Por cada m2 de superficie de
calefaccin) De mediano volumen de agua (entre 70 y 150 Its). Por
cada m2 de superficie de calefaccin. De pequeo volumen de agua
(menos de 70 Its). Por cada m2 de superficie de calefaccin. Se
entiende por superficie de calefaccin. ... LA SUPERFICIE TOTAL DE
PLANCHAS Y TUBOS DE LA CALDERA QUE POR UN LADO ESTN EN CONTACTO CON
LOS GASES Y POR EL OTRO CON EL AGUA QUE SE DESEA CALENTAR. LA
SUPERFICIE DE CALEFACCION SE MIDE POR EL LADO DE LOS GASES
e) Tipo de Combustible.- Para su funcionamiento, las calderas
pueden utilizar diferentes tipos de combustibles. Segn esto existen
calderas; De combustible slido
De combustible liquido De combustible gaseoso Adems existen
calderas que obtienen el calor necesario de otras fuentes de calor
tales como gases calientes de desperdicios de otras reacciones
qumicas, de la aplicacin de energa elctrica o del empleo de energa
nuclear. f) Presin.- Segn la presin mxima de trabajo de las
calderas, stas se clasifican en: De alta Presin (sobre 10 Kg/cm2
147 lb/pulg2) * De Mediana Presin (entre 2 y 10 Kgs/ cm2 29,4 y 147
Ib/pulg2) * De Baja Presin (hasta 2 Kg/ cm2 29,4 lb/pulg2) g) Forma
de Calefaccin.- Generalmente las calderas estn compuestas por
tubos. Segn sea el fluido que circula en su interior se clasifican
en: De tubos de Fuego.- (igneotubulares). Cuando por su interior
circulan los gases calientes de la combustin. Entre stas tenemos:
Con un tubo hogar Con dos tubos hogares Con tubos Galloway Con
tubos mltiples
De tubos de Agua.- (acuotubulares). Cuando en el interior de los
tubos circula agua, mientras que en la superficie externa est en
contacto con los gases. Los tipos ms conocidos son: De lmina de
agua ( con tubos rectos o curvos) Express ( de dos, tres o cuatro
colectores) Combinadas o Mixtas.- Son aquellas que tienen tubos de
agua y de humo. 3.3. CALDERAS DIVERSAS En el punto 3.1 Se dijo que
hay fabricantes que han creado tipos de calderas que se han llegado
a popularizar en el mercado. A continuacin damos una breve
descripcin de las que son ms comunes: a) Calderas del Tipo
Paquete.- Es una unidad autocontenida, que se instala con rapidez
ya que va montada sobre una armazn de acero estructural, lista para
su colocacin sobre una base sencilla de concreto. b) Calderas
Escocesas.- Es probablemente la ms popular y la que ms se fabrica
como unidad generadora de fuerza. Otras caractersticas adems de las
mencionadas en el punto 3.1, es que son econmicas, ocupan un mnimo
de material refractario y su instalacin es sencilla. c) Calderas
Marinas.- Son calderas para la propulsin de barcos. Algunas
caractersticas de estas calderas son: Gran eficiencia y mnimo tamao
y peso Diseo y formas especiales
Gran seguridad de servicio Manejo sencillo Mxima accesibilidad
Gran flexibilidad a las demandas de vapor. d) Calderas Escocesas
Marinas.- Por una serie de limitaciones, puede decirse que han
desaparecido de las embarcaciones. e) Calderas Residenciales.- Se
presentan en gran variedad de formas y diseos de los cuales la
mayora son para proporcionar agua caliente. Pueden ser verticales u
horizontales, tienen un volumen de agua reducido y un calentamiento
rpido. f) Calderas Continuas.- En estas calderas el agua de
alimentacin es forzada a travs de los tubos, en cuyo trayecto
cambia de estado convirtindose en vapor. Normalmente no necesitan
colector de vapor. No requieren otra clase de bombeo que el de las
bombas de alimentacin de agua. g) Caldera Tipo Express.- Son
unidades capaces de levantar vapor rpidamente y a gran presin. El
nombre " express" proviene de estas caractersticas. h) Calderas de
Recuperacin.Son calderas que aprovechan los gases de escape de
algunos procesos tales como: Gases de escape de motores de
combustin interna Columnas destiladoras de refineras Hornos Los
cuales contienen suficiente calor como para producir vapor. i)
Calderas con marcas registradas de los fabricantes.Caldera Vagn
Caldera Caravan Caldera Comish Caldera Lancashire Caldera Heine
Caldera Stirling Caldera Economic Caldera Elephant
Britnicas
Americanas
Francesa
J) Calderas con el nombre del fabricante o inventor. Caldera
Benson Caldera Loerfler Caldera La Mont Caldera Sulzer Caldera
Velox
Calderas de circulacin forzada
Caldera Galloway Caldera Manning Caldera Wilcox Caldera Yarrow
Caldera Babcock
Acuotubulares
4.- PARTES PRINCIPALES DE UNA CALDERA En este punto se tratarn
slo aquellas partes generales relevantes propias del diseo de las
calderas. Debido a que cada caldera dispone, dependiendo del tipo,
de partes caractersticas, es muy difcil atribuir a todas ellas un
determinado componente. En razn a lo anterior se analizarn las
partes principales de las calderas en forma general, especificando
en cada caso el tipo de caldera que dispone de dicho elemento. 4.1.
HOGAR O FOGN Es el espacio donde se quema el combustible. Se le
conoce tambin con el nombre de " Cmara de Combustin". Los hogares
se pueden clasificar en: a) Segn su ubicacin. Hogar exterior Hogar
interior b) Segn tipo de combustible. Hogar para combustible slido
Hogar para combustible liquido Hogar para combustible gaseoso c)
Segn construccin. Hogar liso Hogar corrugado Esta clasificacin rige
solamente cuando el hogar de la caldera lo compone uno o ms tubos,
a los cuales se les da el nombre de " TUBO HOGAR". 4.2. PUERTA DEL
HOGAR Es una pieza metlica, abisagrada, revestida generalmente en
su interior con refractario o de doble pared, por donde se echa el
combustible al hogar y se hacen las operaciones de control del
fuego. En calderas que queman combustibles lquidos o gaseosos, esta
puerta es reemplazada por el quemador. 4.3. PARRILLAS ( o
emparrillado)
Son piezas metlicas en forma de rejas, generalmente
rectangulares o trapezoidales, que van en el interior del fogn y
que sirven de soporte al combustible slido. Debido a la forma de
reja que tienen, permiten el paso del "aire primario" que sirve
para que se produzca la combustin. a) Las parrillas deben adaptarse
al combustible y deben cumplir principalmente los siguientes
requisitos: Deben permitir convenientemente el paso del aire Deben
permitir que caiga la ceniza Deben permitir que se limpien con
facilidad y rapidez Deben impedir que se junte escoria Los barrotes
de la parrilla deben ser de buena calidad para que no se quemen o
deformen. . Deben ser durables. Algunos diseos de parrillas
permiten que por su interior pase agua para refrigerarla y evitar
recalentamientos. b) Tipos de Parrillas.Segn su instalacin. Fijas o
Estacionarias.- Son aquellas que no se mueven durante el trabajo.
Mviles o Rotativas.- Son aquellas que van girando o avanzando
mientras se quema el combustible segn su posicin. Horizontales
Inclinadas Escalonadas 4.4. CENICERO Es el espacio que queda bajo
la parrilla y que sirve para recibir las cenizas que caen de sta.
Los residuos acumulados deben retirarse peridicamente para no
obstaculizar el paso de aire necesario para la combustin, En
algunas calderas el cenicero es un depsito de agua. 4.5. PUERTA DEL
CENICERO Accesorio que se utiliza para realizar las funciones de
limpieza del cenicero. Mediante esta puerta regulable se puede
controlar tambin la entrada del aire primario al hogar. Cuando se
hace limpieza de fuegos o se carga el hogar, se recomienda que
dicha puerta permanezca cerrada con el objetivo de evitar el
retroceso de la llama ("lengua de toro").
4.6. ALTAR Es un pequeo muro de ladrillo refractario, ubicado en
el hogar, en el extremo opuesto a la puerta del fogn y al final de
la parrilla, debiendo sobrepasar a sta en aproximadamente 30 cm.
Los objetivos del altar son: Impedir que caigan de la parrilla
residuos o partculas de combustibles. Ofrecer resistencia a las
llamas y gases para que estos se distribuyan en forma pareja a lo
ancho de la parrilla y se logre en esta forma una combustin
completa. Poner resistencia a los gases calientes en su trayecto
hacia la chimenea. Con esto se logra que entreguen todo su calor y
salgan a la temperatura adecuada.
4.7. MANPOSTERIA Se llama manpostera a la construccin de
ladrillos refractarios o comunes que tienen como objeto: a) Cubrir
la caldera para evitar prdidas de calor y b) Guiar los gases y
humos calientes en su recorrido Para mejorar la aislacin de la
mampostera se dispone a veces en sus paredes de espacios huecos
(capas de aire) que dificultan el paso del calor. En algunos tipos
de calderas, se ha eliminado totalmente la mampostera de ladrillo,
colocndose solamente aislacin trmica en el cuerpo principal y cajas
de humos. Para este objeto se utilizan materiales aislantes tales
como lana de vidrio recubierta con planchas metlicas y
asbestos.
4.8. CONDUCTOS DE HUMO Son los espacios por los cuales circulan
los humos y gases calientes de la combustin. De esta forma se
aprovecha el color entregado por stos para calentar el agua y/o
producir vapor. 4.9. CAJA DE HUMO Corresponde al espacio de la
caldera en el cual se juntan los humos y gases, despus de haber
entregado su calor y antes de salir por la chimenea. 4.10 CHIMENEA
Es el conducto de salida de los gases y humos de la combustin para
la atmsfera. Adems tiene como funcin producir el tiro necesario
para obtener una adecuada combustin.
4.11 REGULADOR DE TIRO O TEMPLADOR Consiste en una compuerta
metlica instalada en el conducto de humo que comunica con la
chimenea o bien en la chimenea misma y que tiene por objeto dar
mayor o menor paso a la salida de los gases y humos de la
combustin. Este accesorio es accionado por el operador de la
caldera para regular la cantidad de aire en la combustin, al
permitir aumentar ( al abrir ) o disminuir ( al cerrar) el caudal.
Generalmente se usa en combinacin con la puerta del cenicero
4.12 TAPAS DE REGISTRO O PUERTAS DE INSPECCIN Son aberturas que
permiten inspeccionar, limpiar y reparar la caldera. Existen dos
tipos, dependiendo de su tamao: Las puertas hombre (manhole) Las
tapas de registro ( handhole) La puerta hombre por sus dimensiones
permite el paso de un hombre al interior de loa caldera. Las tapas
de registro por ser de menor tamao slo permiten el paso de un
brazo.
4.13 PUERTAS DE EXPLOSIN Son puertas metlicas con contrapeso o
resorte, ubicadas generalmente en la caja de humos y que se abren
en caso de exceso de presin en la cmara de combustin, permitiendo
la salida de los gases y eliminando la presin. 4.14 CAMARA DE AGUA
Es el espacio o volumen de la caldera ocupado por el agua. Tiene un
nivel superior mximo y uno inferior mnimo bajo el cual, el agua,
nunca debe descender durante el funcionamiento de la caldera. 4.15
CAMARA DE VAPOR Es el espacio o volumen que queda sobre el nivel
superior mximo de agua y en el cual se almacena el vapor generado
por la caldera. Mientras ms variable sea el consumo de vapor, tanto
mayor debe ser el volumen de esta cmara. En este espacio o cmara,
el vapor debe separarse de las partculas de agua que lleva en
suspensin- Por esta razn algunas calderas tienen un pequeo cilindro
en la parte superior de esta cmara, llamado " domo" y que
contribuye a mejorar la calidad del vapor.
4.16 CMARA DE ALIMENTACIN DE AGUA Es el espacio comprendido
entre los niveles mximo y mnimo de agua. Durante el funcionamiento
de la caldera se encuentra ocupada por vapor y/o agua, segn sea
donde se encuentre el nivel de agua. 5.- SELECCIN DE CALDERAS Para
asegurar la seleccin correcta del equipo para producir vapor ( o
agua caliente), hay que considerar una serie de variables. Una
instalacin satisfactoria refleja un alto sentido de
responsabilidad; por el contrario, una seleccin inadecuada ocasiona
problemas que a la larga afectan a todos los interesados. 5.1.
FACTORES PREDOMINANTES PARA LA SELECCIN DE CALDERAS Cantidad y tipo
de vapor requerido Combustible disponible Exigencias futuras Rgimen
de consumo Utilizacin diaria 5.2. REQUISITOS Por otra parte, el
usuario espera que el equipo rena ciertos requisitos bsicos, que
incluyen lo siguiente: Seguridad en el servicio Sencillez Bajo
costo de adquisicin, operacin y mantencin Servicio adecuado Entrega
inmediata La gran variedad de diseos y tipos de equipos que se
ofrecen en la actualidad, hacen de la seleccin de la caldera un
problema bastante complejo. Pero por otro lado esta abundancia, ha
permitido la obtencin de una caldera adecuada para cada caso.A
continuacin daremos una gua muy general para la seleccin de
calderas basados en los diferentes factores enumerados
anteriormente. Si en una industria se desea instalar una caldera
donde se sabe que el consumo es irregular, es decir, que hay
momentos de gran demanda alternados con otros de poco o ningn
consumo, la caldera ms recomendable ser una del tipo de gran
volumen de agua. En aquellos casos en que la demanda es pareja en
toda la jornada de trabajo, la caldera recomendable ser una
igneotubular, de tubos mltiples de humo, ya que tienen alto
rendimiento y buena produccin de vapor. Si se necesita una caldera
de alta presin , sern adecuadas las acuotubulares, las que adems
producen grandes cantidades de vapor con un alto rendimiento.
Cuando es importante la calidad del vapor que se desea obtener ,
es decir, si se requiere vapor seco o hmedo, lo que depender del
uso a que est destinada, la caldera deber disponer o no de un
accesorio que permita mejorar la calidad del vapor que puede ser el
caso de las calderas provistas de " domo" o de sobrecalentadores de
vapor. En todo caso, cualquiera que sea el tipo de caldera a
seleccionar, la eleccin deber ser hecha por un profesional idneo
que garantice que la caldera elegida finalmente es la ms
adecuada
ESQUEMA DE CALDERA CILINDRICA SENCILLA (PARTES PRINCIPALES)
1-Domo.- 2. Caldera.- 3. Manmetro.- 4. tubo nivel.- 5.
Mampostera.- 6. Puerta del hogar.7. Puerta del cenicero.- 8.
Emparrillado.- 9. Hogar.- 10. Altar.- 11. Vlvula de seguridad.12.
Llave de vapor.- 13. Cmara de Vapor.- 14. Cmara de Agua QUINTA Y
SEXTA SESIONES ACCESORIOS DE CALDERAS
1. 2. 3. 4. 5. 6. -
INTRODUCCIN ACCESORIOS DE OBSERVACIN ACCESORIOS DE SEGURIDAD
ACCESORIOS DE ALIMENTACIN DE AGUA ACCESORIOS DE LIMPIEZA ACCESORIOS
DE ALIMENTACIN DE COMBUSTIBLE
7. 8.9. -
ACCESORIOS RECUPERADORES DE CALOR ACCESORIOS DE CONTROL DEL
GRADO CALENTAMIENTO DEL VAPOR ACCESORIOS DE CONTROL AUTOMTICOS
OBJETIVOS PARA EL PARTICIPANTE Al trmino de la sexta sesin el
participante deber estar en condiciones de: 1.1.1 1-2 1.3 2.2.1 2.2
2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 Demostrar conocimientos
generales sobre accesorios de calderas. Definiendo accesorio de
caldera como todo elemento til y necesario para permitir y/o
controlar el buen funcionamiento del equipo generador de vapor.
Indicando los ocho tipos de accesorios dados a conocer en la clase.
Citando tres ejemplos de cada tipo de accesorio. Demostrar
conocimientos sobre el significado e importancia de los accesorios
de observacin. Sealando que una caldera debe tener a lo menos dos
indicadores de nivel de agua, uno de los cuales debe ser de tubo de
vidrio (observacin directa) . Comentando la forma y lugar en que
debe estar instalado el tubo de nivel de agua Explicando las
pruebas de agua y de vapor que deben hacrsele al tubo de nivel de
agua Dando a conocer las fallas que pueden presentarse en el tubo
de nivel de agua y la forma cmo se comprueban Explicando en qu
consiste el indicador de nivel de agua mediante grifos o llaves de
prueba. Reconociendo que el manmetro es un instrumento que se usa
para medir la presin efectiva que hay dentro de la caldera.
Reconociendo que jams debe operarse una caldera que no tenga
manmetro adecuado y en buenas condiciones. Explicando por qu la
conexin entre el manmetro y la cmara de vapor es una caera con
forma de U S. Citando a lo menos cuatro de las recomendaciones
Generales que sobre los manmetros se han dado en clases. Citando
tres razones por las cuales un manmetro debe ser reemplazado
Explicando que los analizadores de gases de la combustin son
instrumentos para controlar la calidad de la combustin. Explicando
que los termmetros son instrumentos destinados a medir a
temperatura ya sea del agua de alimentacin, del vapor, de los gases
de la combustin, del petrleo y otras. Demostrar conocimientos sobre
el significado e importancia de los accesorios de seguridad.
Explicando para qu sirven y qu capacidad deben tener las vlvulas de
seguridad. Indicando que las vlvulas de seguridad deben regularse
como mximo a un 6 % sobre la presin autorizada de trabajo.
Explicando cmo funcionan las vlvulas de seguridad de resortes, de
palanca y contrapeso, y de peso directo.
3.3.1 3.2 3.3
3.4 3.5 3.6 4.4.1 4.2 4.3 4.4
Reconociendo que diariamente o en cada tumo debe probar la
vlvula de seguridad pero jams desregularla. Explicando para qu
sirve y cmo funciona el tapn fusible. Explicando para qu sirven y
cmo funcionan los silbatos de alarma. Demostrar conocimientos sobre
el significado e importancia de los accesorios de alimentacin de
agua. Explicando para qu sirven los accesorios de alimentacin de
agua. Explicando cmo funcionan las bombas de mbolo y las bombas
centrfugas Explicando cmo y a qu presin funcionan los inyectores.
Reconociendo que ningn sistema de alimentacin de agua para calderas
debe estar conectado directamente a la red de agua potable.
Demostrar conocimientos relativos a los accesorios de limpieza
Explicando para qu son las puertas de inspeccin Explicando dnde van
instaladas y para qu sirven las vlvulas de extraccin de fondo y las
vlvulas de extraccin de superficie. Nombrando otros tres accesorios
de limpieza. Demostrar conocimientos relativos a los accesorios de
alimentacin de combustible. Indicando las partes de que se compone
un quemador Explicando para qu sirven los atomizadores y de qu
partes estn compuestos Explicando la funcin del registro de aire.
Demostrar conocimientos relativos a los accesorios recuperadores de
calor Explicando en qu consisten y cules son las ventajas de los
economizadores. Citando tres de los accesorios que deben tener los
economizadores. Explicando para qu sirven y cules son las ventajas
de los calentadores de aire (precalentadores). Explicando en qu
consisten y para qu sirven los retardadores. Demostrar
conocimientos relativos a los accesorios de control del grado de
calentamiento del vapor. Explicando para qu sirven los
sobrecalentadores. Explicando para qu sirven los saturadores.
Demostrar conocimientos relativos a los accesorios de control
automticos, Reconociendo que los accesorios de control automticos
no reemplazan al operador de una CalderaReconociendo que estos
controles slo deben ser revisados por personal especializado.
Citando a lo menos cuatro tipos de los controles automticos ms
usados.
5.5.1 5.2 5.3 6.6.1 6.2 6.3 7.7.1 7.2 7.3 7.4 8.8.1 8.2 9.9.1
9.2 9.3
ACCESORIOS DE CALDERAS 1.- INTRODUCCIN En la sesin
correspondiente a " Clasificacin y partes principales de
Calderas".se defini al Generador de Vapor como al conjunto o
sistema formado por una caldera y sus accesorios Accesorios de
calderas son todos los elementos tiles y necesarios para permitir
y/o controlar el buen funcionamiento del equipo generador de vapor.
Cada uno de los accesorios tiene una funcin especfica que cumplir
cuando el equipo est en servicio. El Operador de Caldera debe
conocer cada accesorio, la funcin que cumple y/o lo que indica cada
uno de ellos. A continuacin se presentan, en forma esquemtica los
principales accesorios de calderas:
a) Accesorios de Observacin.- Tubos de nivel de agua
(obs.Directa) Indicadores de nivel de agua - Grifos o llaves de
prueba o conos - Manmetros Indicadores de presin - Altmetros
Analizadores de gases de la Combustin
- Indicador de Co2 - Indicador de Co - Indicador de 02
Indicadores de temperatura
- Termmetros - Pirmetros ( altas temperaturas)
Indicadores de produccin de vapor Indicadores de consumo de
combustible Indicadores de consumo de agua b) Accesorios de
Seguridad.Vlvulas de Seguridad - De palanca y contrapeso - De peso
directo - De resorte
Tapones fusibles Alarmas
- Silvatos (de vapor) - Luces y/o campanillas
c) Accesorios de alimentacin de agua.- Verticales - Centrfugas -
De mbolo - Duplex - Manuales Inyectores d) Accesorios de limpieza.-
Tapas de registro Puertas de inspeccin - Puerta hombre - Vlvula de
extraccin de fondo Llaves de purga - Vlvula de extraccin de
superficie Varios : Sopladores de holln, limpia tubos mecnicos,
atizadores, rastillos, escoreadores, barrotes y escobillas limpia
tubos. e) Accesorios de alimentacin de combustible. - De petrleo -
De aceite -_De parafina - De aserrn De carbn - De lea - De gas
licuado Automticos
Bombas
- Horizontales - Sencillas
Quemadores de combustible lquido.
Quemadores de combustible slido.
Quemadores de combustible gaseoso f) Accesorios recuperadores de
calor. Economizadores Calentadores de aire
g) Accesorios de control del grado de calentamiento del
vapor
- Integrales Sobrecalentadores - De fuego separado
Desobrecalentadores o saturadores o atemperadores
h) Accesorios de control automtico. Control de presin o
presostato Control de temperatura o termostato Control de bajo
nivel de agua Control de aire Control de la llama Control del
encendido A continuacin se ver en forma ms detallada cada uno de
los accesorios mencionados:
2.- ACCESORIOS DE OBSERVACIN 21 INDICADORES DE NIVEL DEL
AGUA
Cada caldera debe tener a lo menos dos indicadores de nivel de
agua y, al menos uno debe ser del tipo tubo de vidrio (observacin
directa). El otro puede ser de grifos o llaves de prueba. El
indicador de nivel de agua de observacin directa, consiste en dos
conexiones de metal, comunicadas una a la cmara de vapor y la otra
a la cmara de agua de la caldera. Exteriormente estn unidas por
medio de un tubo de vidrio que ndica el nivel de agua que hay en el
interior de la caldera. El tubo de nivel de agua debe estar en la
parte ms visible para el Operador de Caldera. Si est a ms de tres
metros de altura se debe colocar inclinado hacia adelante para
facilitar su visin.
VAPOR A Tubo Nivel
AGUA
B C
Indicador de Nivel de agua Figura N A
Las empaquetaduras de las conexiones deben ajustarse cuado la
caldera esta con vapor. Esta operacin debe hacerse con mucho
cuidado para no quebrar el tubo de vidrio y evitar lesiones por
quemaduras. Cuando cambie el tubo de vidrio o necesite apretar las
empaquetadura, cierre previamente las vlvulas de conexin con la
caldera. TENGA CUIDADO DE VOLVER A ABRIR LAS VLVULAS UNA VEZ QUE
TERMINE LA REPARACIN. a) Pruebas del tubo de nivel de agua.-
Prueba de agua.- Cierre la vlvula que comunica con la cmara de
vapor ( en la Fig. N 1) y abra la que comunica con la cmara de agua
(B). EL AGUA DEBE LLENAR EL TUBO DE VIDRIO. Al abrir la llave de
desage (C) que comunica el tubo con la atmsfera, se vaca el tubo y
debe seguir saliendo agua. Prueba de vapor.- Abra la vlvula (A) que
comunica con la cmara de vapor. Cierre la llave que comunica con la
cmara de agua (B). Al abrir la llave de desage (C) slo debe salir
vapor. b) Fallas en los tubos de nivel de agua.- Pueden presentarse
los siguientes problemas : Conductos tapados con sedimentos. Esto
se comprueba si al abrir la llave A y C no sale vapor y /o si al
abrir las llaves B y C no sale agua. Cualquiera de las conexiones
que se tape el tubo indicar un nivel falso. Es especialmente
peligroso cuando se tapa la conexin con la cmara de vapor. En este
caso el tubo se llenar con agua an cuando el nivel real en la
caldera sea menor. Esto puede producir recalentamiento de la
caldera. Fuga por las empaquetaduras. Cualquier fuga de agua o
vapor por las empaquetaduras debe repararse de inmediato para
evitar quemaduras del tubo o la personal. Desgaste de tubos. El
tubo de vidrio se gasta por las condiciones naturales de su uso.
Deben revisarse peridicamente y ante cualquier indicio de desgaste
deben cambiarse de inmediato.
El otro indicador de nivel de agua que se ha mencionado es el de
grifos o llaves de prueba. Estos consisten en tres llaves
comunicadas a la caldera ( Fig. No B) y colocadas a diferentes
alturas. Por la llave A slo debe salir vapor . Al abrir la llave B,
que corresponde al nivel normal de agua, debe salir una mezcla de
agua y vapor. Al abrir la llave C, siempre debe salir agua.
LLAVES O GRIFOS DE PRUEBA BOTELLA NIVEL A SOLO VAPOR
VAPOR
B
AGUA Y VAPOR SOLO AGUA
AGUA
C
Figura N B Los grifos de prueba deben estar siempre en buenas
condiciones de uso: su objetivo es reemplazar al tubo de observacin
directa cuando ste se quiebra o tiene fallas de otra
naturaleza.
2.2 INDICADORES DE PRESIN El ms usado de ellos es el manmetro,
que es un instrumento destinado a medir la presin efectiva que
existe dentro de una caldera. Jams debe operarse una caldera que no
tenga el manmetro adecuado y en buenas condiciones El manmetro esta
conectado a la cmara de vapor de la caldera a travs de una caera
curva, con forma U o S, de modo que sobre l acte agua y no vapor.
El objeto de la curva es evitar que llegue vapor vivo al interior
del mecanismo, para que no se deforme con el calor y pierda su
exactitud. En esta curva se acumula agua, formando un sello que
siempre actuar sobre el instrumento. Cuando la caldera tiene un
consumo variable de vapor, la aguja del manmetro se mueve con
pequeas oscilaciones- Esto es totalmente normal.
MANOMETRO PRESION MAXIMA AUTORIZADA INDICADA CON ROJO 60 30 0
BAR VAPOR AGUA 90 120 LLAVE DE PASO PERMITE EL CAMBIO DEL
MANOMETRO
150
CAERIA CURVA CON FORMA DE U O S PERMITE QUE SE ACUMULE AGUA
a) Recomendaciones Generales. La ubicacin del manmetro debe ser
tal que impida su calentamiento a ms de 50 C exterior. Siempre debe
estar marcado con rojo, en la esfera, el punto exacto de la presin
mxima autorizada. La capacidad del manmetro debe ser de a lo menos
una y media vez la presin autorizada de trabajo ( casos prueba
hidrulica de la caldera). Entre el manmetro y la caldera debe haber
una llave de paso que permita el cambio del instrumento. Esta llave
debe estar siempre abierta para evitar falsas indicaciones de
presin. La caera curva debe revisarse peridicamente para evitar
acumulacin de sedimentos que puedan impedir el libre paso del
vapor. Debe eliminarse cualquier filtracin en la lnea de conexin
del manmetro para evitar indicaciones falsas. Debe tenerse la
precaucin de que el dimetro del manmetro sea el adecuado al tamao
de la caldera. Peridicamente debe controlarse el funcionamiento del
manmetro y regularse si es necesario
b) Reemplazo del Manmetro. No se debe mantener en servicio un
manmetro cuando presente alguno de los siguientes defectos :
Falta de vidrio o vidrio quebrado Nmeros de la esfera borrados
Indicacin de presin cuando la caldera est fuera de servicio
Llave de conexin no funciona correctamente Caera de conexin sin
su curva recomendada
En calderas de calefaccin por agua caliente se usa el altmetro,
que marca directamente la presin en metros de columna de agua.
2.3 ANALIZADORES DE GASES DE LA COMBUSTIN
Son aparatos que sirven para controlar la calidad de la
combustin dentro del hogar, a travs de! anlisis de los gases que
salen por la chimenea. En el proceso de combustin se desprenden
ciertos gases oxgeno (02), anhdrido carbnico (C02) y monxido de
carbono (CO). Estos gases se analizan al salir por la chimenea
determinando el porcentaje de cada uno de ellos. Segn sea el tipo
de combustible que se queme, existen porcentajes bien definidos
para cada tipo de gas cuando la combustin es correcta. Algunos
valores generales que se recomiendan para tener una combustin
completa, sin prdida de calor ni eficiencia son :
C02 OXIGENO 02 CARBNICO
12% MNIMO 6% MXIMO
CO MONXIDO CARBONO 0% (no debe estar presente)
2.4. INDICADORES DE TEMPERATURA a) Termmetros.- Son instrumentos
destinados a medir la temperatura, ya sea del agua de alimentacin,
del vapor, de los gases de la combustin, del petrleo u otras. Se
usa para medir temperaturas de hasta unos 500 C El termmetro ms
comn es el de Mercurio, ya Que ste se expande y contrae
considerablemente Con los cambios de temperatura sin llegar a
Congelarse ni evaporarse. Se puede usar a distancia Usando un tubo
capilar Flexible conectado a un Termmetro tipo reloj ubicado en el
tablero de Operacin.
C 60 40 80 100
20
120
0
150
C
TERMOMETROS
b) Pirmetros .- Estos instrumentos se usan para medir
temperaturas ms altas ( sobre 500 C). Generalmente son del tipo de
termocuplas (termopares) que consisten en dos metales diferentes
unidos y en contacto cerrado, los que son conectados por conductos
elctricos a un galvanmetro. La diferencia de voltaje que se produce
al calentar dos metales diferentes se indican en un dial en grados
Celsius ( C) o grados Fahrenheit (F).
3.- ACCESORIOS DE SEGURIDAD 3.1 VLVULAS DE SEGURIDAD
Tienen por objeto dar salida al vapor de la caldera cuando ste
sobrepasa la presin mxima de trabajo. Todas las calderas deben
tener una o ms vlvulas de seguridad. Las vlvulas de seguridad deben
ser capaces de dar salida al vapor que produce la caldera, an sin
haber consumo de vapor. Esto debe suceder antes que la presin
sobrepase un 10 % de la presin de trabajo autorizada.
La vlvula de seguridad debe regularse como mximo a un 6 % sobre
la presin autorizada de trabajo. Deben ir conectadas directamente a
la cmara de vapor de la caldera, independiente de toda otra conexin
o toma de vapor. a) Vlvulas de Seguridad de Resortes.La fuerza que
mantiene cerrada la vlvula se consigue con un resorte calibrado,
cuya tensin est en relacin con la presin de trabajo de la
caldera.
Esta vlvula puede regularse disminuyendo o aumentando la presin
del resorte con el mecanismo de regulacin que toda vlvula de
seguridad de este tipo tiene Para este objeto. Las vlvulas de
resorte deben tener un dispositivo manual que permita abrirlas, a
Fin de despegarlas de su asiento. Esto debe hacerlo todos los das
el Operador de Calderas al iniciar su turno de trabajo.
b) Vlvulas de Seguridad de Palanca y Contrapeso.El cierre de
esta vlvula se produce mediante un contrapeso colocado sobre un
brazo de palanca que la presiona. La regulacin de esta vlvula se
consigue alejando o acercando el contrapeso de la vlvula . Por
ningn motivo el Operador de Caldera debe variar esta regulacin, ni
menos anular su funcionamiento. Debe probarse todos los das,
levantando manualmente el contrapeso, para estar seguro de su
normal funcionamiento.
CONTRAPESO DE LA VALVULA
c) Vlvula de Peso Directo.En estas vlvulas la presin sobre ella
se consigue a travs de unos discos metlicos cuyo peso acta sobre
dicha vlvula. Para regularla a la presin deseada se agregan o sacan
discos. Estos discos estn colocados en sus respectivos guas.
DISCOS METALICOS
3.2. TAPN FUSIBLE Este accesorio de seguridad es utilizado en
algunas Calderas. Consiste en un tapn de bronce con hilo Que
comunica la cmara de agua con el fogn de la Caldera. Va instalado
en el tubo hogar y tiene un orificio cnico en el centro, relleno
con una aleacin Metlica ( plomo - estao ) de bajo punto de fusin (
no mayor de 250 C ).
TAPON FUSIBLE
METAL FUSIBLE ALEACION PLOMO-ESTAO
LADO DEL AGUA PLANCHA
LADO DEL FUEGO
TAPON DEL LADO DEL AGUA TAPON DEL LADO DEL FUEGO
Tapn Fusible El objeto del tapn fusible es permitir el paso de
vapor y agua hacia el hogar cuando el nivel de agua en la caldera
baja ms all del mnimo permitido. Cuando el nivel de agua baja a ese
nivel, la temperatura aumenta, se funde la aleacin del tapn y cae
agua y vapor al hogar apagando el fuego. Sirve adems de alarma al
fogonero para evitar mayores perjuicios a la caldera. Nunca deben
reemplazarse los tapones fusibles por pernos o soldar el orificio
Donde stos van alojados. Los tapones fusibles deben ser
reemplazados cada vez que se observen defectos en ellos. 3.3.
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 ms
all del nivel mnimo aceptable Consiste en un tobo metlico con el
extremo inferior abierto y sumergido en el interior de la caldera,
hasta el nivel mnimo aceptable de agua.
En el extremo superior lleva un silbato con su entrada Tapada
por un fusible. Mientras el agua cubre la entrada inferior del
tubo, la presin del vapor lo mantendr lleno de agua. Cuando el
nivel de agua En el interior de la caldera baja ms abajo del mnimo
aceptable, queda al descubierto el extremo inferior del tubo, cae
el agua al interior de la caldera y se llena el tubo de vapor. Este
calienta al fusible, lo funde, dejando pasar el vapor al silbato
donde se produce el sonido que da la alarma.
ALARMA
4.- ACCESORIOS DE AUMENTACIN DE AGUA Los accesorios de
alimentacin de agua sirven para reponer el agua que se ha
vaporizado en el interior de la caldera. Entre stos tenemos los
siguientes :
4.1 BOMBAS DE ALIMENTACIN Las bombas de alimentacin de agua para
calderas se pueden clasificar en : Bombas de mbolo Bombas
centrfugas
a) Bombas de mbolo.- Funcionan ejerciendo presin directamente
sobre el lquido bombeado. La entrada y salida del agua de la bomba
est controlada por vlvulas que se abren y cierran
intermitentemente. Las bombas de embolo pueden ser sencillas ( de
un solo cilindro) o dplex (de dos cilindros) , ambas, si son
movidas por vapor, tienen una caera de alimentacin y una de escape
de vapor. Tambin tienen una caera de aspiracin y otra de descarga
de agua. b) Bombas centrfugas.- Estas bombas ejercen presin sobre
el agua al girar un impulsor que est dentro de una carcaza. En
estas bombas la entrada y salida del agua es continua, sin vlvulas
ni dispositivos especiales.
Las bombas centrfugas dan un caudal continuo y se usan
ventajosamente para grandes presiones . Tienen un costo ms bajo de
instalacin y mantencin que las de mbolo. 4.2. INYECTORES DE AGUA
Los inyectores funcionan con el mismo vapor que produce la caldera
y son capaces de descargar agua a una presin de 2 a 4 Kg./cm2 mayor
que la presin del vapor que los alimenta. Funciona entregndole gran
velocidad al agua ( energa cintica ) la que se transforma en energa
potencial capaz de vencer la presin interna de la caldera. Un
inyector trabaja mejor mientras mayor sea la presin del vapor de
una caldera y el agua de alimentacin lo ms fra posible. Ningn
sistema de alimentacin 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 energa elctrica o daos en las bombas de alimentacin 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 extrado 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 vlvula de
retencin que se encuentra en la CAMARA DE MEZCLAS. La gran
velocidad con que pasa el vapor crea un vaco en la garganta del
tubo de mezcla. El vaco producido por el aire es lo suficientemente
grande, que hace entrar agua al tubo de mezclas. Al llegar agua a
ste, el vapor se condensa. La forma del tubo de mezcla permite
mantener constante la velocidad de la mezcla de aguavapor. El
chorro de agua que circula a una velocidad muy alta, pasa a la
cmara de mezclas, atravesando el pequeo 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 desage (convirtiendo la energa de velocidad en energa de
presin). La presin que tiene el agua al salir del tubo de descarga
es capaz de vencer la presin interior de la caldera y por lo tanto,
el agua pasa a su interior.
El paso del tubo de mezcla al tubo de descarga, produce una
succin o vaco en la cmara de mezcla, provocando as que la vlvula de
retencin se cierre hermticamente. E] inyector solamente podr
funcionar con agua fra (menos de 35 C), ya que todo el vapor que
alimenta, al inyectar deber condensarse con el agua de alimentacin
de la caldera, de otra manera la mezcla se descargara a travs de la
vlvula de la cmara de mezclas. La presin mnima promedio de vapor,
para que trabaje un inyector, es de 30 Libras/pulg2.
VAPOR
TOBERA AGUA CAMARA DE AGUA TUBO DE MEZCLA CAMARA DE MEZCLA
VALVULA
TUBO DE DESCARGA
AGUA A ALTA PRESION HACIA LA CALDERA
FIGURA N 1 INYECTOR MANUAL DE AGUA
MANTENIMIENTO. Como se explic anteriormente, los inyectores de
agua slo pueden trabajar bajo condiciones especficas (temperatura
del agua baja y presin de vapor alta). Debido a la gran utilidad e
importancia que tienen los inyectores, su operacin y conservacin
debern ser apropiadas. Las causas ms frecuentes por las que fallan
los inyectores son: a. Agua de alimentacin demasiado caliente. b.
Presin del vapor de alimentacin demasiado baja.
c. Boquillas y tubos tapados total o parcialmente con
incrustaciones o basuras. d. Partes del inyector gastadas. e.
Alteracin o modificacin de la distancia existente entre el tubo de
mezcla y el tubo de descarga. Si el agua de alimentacin es
demasiado caliente, se recomienda conectar la lnea de admisin de
agua del inyector a un tanque o tambor que contenga agua fra y de
preferencia "tratada". La limpieza exterior e interior del inyector
es indispensable para su buen funcionamiento, por lo que
peridicamente debern limpiarse los conductos y cmaras 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
nico remedio posible ser cambiar la parte gastada o todo el
inyector. La distancia entre el tubo de mezclas y el tubo de
descarga debe permanecer constante, cualquier variacin a sta
modificar la operacin del inyector, dejndole su eficiencia o
impidindole 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 energa elctrica. En lo posible, el mantenimiento al
inyector debe efectuarse cuando la caldera est parada o no haya
demanda de vapor.
5.- ACCESORIOS DE LIMPIEZA Sirven para limpiar el interior de la
caldera, tanto por el lado de los gases como por el lado del agua.
5.1. PUERTAS DE INSPECCIN Segn sus dimensiones se llaman puertas de
hombre o tapas de registro- Estas ltimas slo 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 segn
sea su ubicacin.
5.2. LLAVES DE PURGA a) Vlvulas de extraccin de fondo.- Van
ubicadas en las partes ms bajas de la caldera y sirven para extraer
los lodos o barros provenientes de la vaporizacin de aguas duras y
accin del uso de desincrustantes. Tambin se usan para vaciar las
calderas. Estas llaves se deben abrir totalmente y dejar libre toda
la seccin de la caera de descarga b) Vlvulas de extraccin de
superficie.- Algunas calderas tienen tambin a la altura del nivel
de agua, dentro de la cmara de alimentacin, una llave llamada de
extraccin de superficie para botar algunas impurezas livianas.
5.3. SOPLADORES DE HOLLN - LIMPIATUBOS MECNICOS El holln se
acumula sobre las partes expuestas a los gases de la combustin.
Como el holln tiene un alto poder aislante del calor, se hace
necesario evitar que se adhiera a los tubos de la caldera. Esto se
consigue limpindolos con sopladores de holln, limpia tubos mecnicos
o bien, herramientas manuales como cepillos de acero. Los
sopladores de holln estn instalados permanentemente en la caldera y
permiten que aquellas partes de suficiente calefaccin sometidas a
la acumulacin de holln puedan limpiarse con chorros de vapor, aire
o una mezcla de aire - vapor. Los limpia tubos mecnicos pueden ser
de tipo vibratorio, que desprenden la incrustacin por medio de
golpes rpidos y que son aplicables a las calderas Acuotubulares y a
las Igneotubulares. Tambin pueden ser de tipo fresa rotatoria o
giratoria, stos arrancan la incrustacin por medio de una
herramienta cortante. Este tipo de limpia tubos slo se emplea en
calderas de tubos de agua. Los atizadores, rastrillos,
escariadores, barrotes y escobilla limpia tubos completan los
accesorios de limpieza.
6.- ACCESORIOS DE ALIMENTACIN DE COMBUSTIBLE 6.1. QUEMADORES DE
COMBUSTIBLE LIQUIDO Son los ms utilizados en la actualidad y su
manejo es sencillo. Trabajan normalmente con petrleo, fuel - ol,
parafina, etc. Consta de las siguientes partes Atomizador Registro
de aire natural o mecnico Vlvulas o conexiones necesarias
a) Los atomizadores.- Llamados corrientemente por error
quemador, son de varios tipos. La funcin del atomizador es
pulverizar finamente el petrleo. Le corresponde al atomizador
recibir el combustible a la presin normal de operacin y transformar
esta presin en alta velocidad. El atomizador est compuesto de tres
partes: El cuerpo con el adaptador El filtro La tobera
b) El registro de aire.- Tiene la funcin de descargar al fogn el
aire necesario para la combustin del petrleo y distribuir el aire
de tal manera que ste se mezcle ntimamente con el combustible
descargado por el atomizador. En ciertos casos el registro de aire
se usa para conseguir la funcin secundaria de controlar la cantidad
y velocidad del aire que entra al fogn. Los registros de aire
pueden ser de forma cnica o cilndrica. 6.2. QUEMADORES PARA CARBN
PULVERIZADO Queman carbn finamente dividido, mantenido en suspensin
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 ms intima entre el aire y el
combustible. De fuegos cruzados.- Es una combinacin de quemadores
vertical y horizontal, en los que las corrientes de carbn y aire se
cortan. De fuego tangencial.- Son quemadores colocados uno encima
del otro, en los cuatro vrtices del hogar y que envan en sentido
horizontal, corrientes de aire y carbn.
7.- ACCESORIOS RECUPERADORES DE CALOR 7.1. ECONOMZADORES 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 stos se precalienta el agua de
alimentacin. Estn formados por un haz de tubos, por el interior del
cual circula agua y por el exterior los gases de la combustin antes
de salir por la chimenea. Algunos de los accesorios con que deben
contar los economizadores son: Manmetro Termmetro Vlvula de
Seguridad Llaves para extraccin de fondos Aberturas para limpieza
de holln 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 ms estabilidad de la presin. Se aprovecha el calor, que de
otro modo se perdera al ser llevado directamente a la chimenea Se
purifica en parte el agua de alimentacin ya que al calentarse en el
economizador parte de las impurezas quedan en l
El rendimiento general del sistema de combustin aumenta al
aprovechar mejor el calor Economa de combustible
7.2 CALENTADORES DE AIRE (Precalentadores) Son accesorios que
tienen por objeto calentar el aire que se enva al hogar para la
combustin, aprovechando parte del calor que contienen los gases
calientes antes de salir por la chimenea. Las ventajas que pueden
mencionarse utilizando aire precalentado son: Conservacin de calor,
por cuanto al llegar aire caliente no se desperdicia energa en
calentarlo en el hogar Se mejora considerablemente la combustin
Aumenta el rendimiento del sistema de combustin de la caldera
7.3. RETARDADORES Consisten en una plancha lisa, del mismo ancho
que el dimetro Interior del tubo, torcida en forma de hlice la que
se mete en el tubo. Los gases calientes tienen ahora que recorrer
un camino mayor, siendo ms lento el paso de ellos por el interior
de los tubos y entregando mayor cantidad de calor. La eficiencia de
la caldera se aumenta entre un 2% y un 8% con el uso de
retardadores.TUBO DE CALDERA
GASES CALIENTES
RETARDADOR
8.- ACCESORIOS DE CONTROL DEL GRADO DE CALENTAMIENTO DEL VAPOR
8.1 SOBRECALENTADORES El vapor saturado se puede convertir en vapor
sobrecalentado si lo paramos de la caldera y le suministramos calor
mantenindole su presin. El vapor sobrecalentado no tiene humedad y
su uso en turbinas y ciertos tipos de mquinas traen muchos
beneficios. El sobrecalentador se instala de tal manera que
aprovecha los
gases calientes de la combustin. Consta de un haz de tubos por
cuyo interior circula el vapor mientras que los gases calientes
pasan por el exterior. Los hay de dos tipos: - de conveccin
Integrales - de radiacin De fuegos separados
8.2. DESOBRECALENTADORES, SATURADORES O ATEMPERADORES En muchos
procesos se requiere vapor saturado. Si la planta est entregando
vapor sobrecalentado es necesario transformarlo, para lo cual se
usan los Saturadores. Estos consisten en un tubo en forma de
serpentn sumergido en la cmara de agua de la caldera. Entregan as
calor al agua y dejan el vapor a la temperatura de saturacin. 9.-
ACCESORIOS DE CONTROL AUTOMTICOS Muchos equipos generadores de
vapor disponen de controles automticos con el objeto de regularizar
el funcionamiento de las calderas y contribuir a la labor del
operador. En ningn caso los accesorios de control automticos
reemplazan al Operador de caldera. Tampoco pueden considerarse como
accesorios de seguridad, ya que no lo son. Estos controles
automticos deben ser revisados peridicamente por personal
especializado, para obtener de ellos un correcto funcionamiento.
Debe recordarse que su operacin es sensible y complicada,
susceptible de fallas imprevistas. En general estos elementos
funcionan en base a la dilatacin de un metal, o aleacin de metales,
ya sea por efecto del calor o la presin o en base a la luz o al
nivel del agua. En general hace que se conecte o desconecte un
circuito elctrico, controlando automticamente ( sin la intervencin
del operador de la caldera) ya sea, la presin, la temperatura o
cualquier otra variable. Algunos de los controles automticos ms
comnmente usados en los equipos generadores de vapor son: Control
de presin 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 ) 9.1. CONTROL DE PRESIN O
PRESOSTATOS Son accesorios que funcionan en base a la mxima y mnima
presin de trabajo del vapor de la caldera. Actan sobre el quemador,
apagndolo al llegar a la mxima presin para la cual fue regulado y
encendindolo al alcanzar la mnima presin deseada del vapor.
9.2. CONTROL DE TEMPERATURAS O TERMOSTATOS Son accesorios que
funcionan de acuerdo a la temperatura del agua, vapor o gases de la
combustin. Apagan el quemador cuando se obtiene la mxima
temperatura deseada y lo encienden cuando se ha llegado a la mnima
temperatura para la cual fue regulado. 9.3. 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 mximo corta la comente de
la bomba de alimentacin de agua. Al bajar el agua a su nivel mnimo
de trabajo, vuelve a conectar la bomba. S en este ltimo caso la
bomba no respondiera a la puesta en marcha y el nivel continuara
bajando, este control generalmente est provisto de una tercera
posicin, en la cual corta la corriente al quemador. 9.4. CONTROL DE
AIRE Este control consiste en un switch de mercurio que acta por
medio de la presin de aire y que est conectado en el cabezal del
quemador, previniendo la operacin de este sin el aire auxiliar 9.5.
CONTROL DE LA LLAMA Mediante una celda fotoelctrica se controla la
llama (su largo) impidiendo la alimentacin de combustible en caso
que sta no exista en el hogar. 9.6 CONTROL DEL ENCENDIDO (Chispa)
Por medio de este control se impide que salga combustible sin que
exista la chispa para encenderlo.IMPORTANTE
UNA VEZ QUE HAY ESTUDIADO LOS APUNTES, REPASE LOS OBJETIVOS PARA
COMPROBAR SU APRENDIZAJE.REPITA CUANTAS VECES ESTIME NECESARIO AS
PODRA OBTENER UNA BUENA CALIFICACIN Y TENER UNA MEJOR DESEMPEO EN
EL TRABAJO.