Calderas de vapor: tipos, componentes y elementos auxiliares

• *CALDERA* Una caldera es un recipiente sometido a presión en el que se esta calentando y/o evaporando un liquido generalmente agua con la ayuda de una fuente de calor proveniente de la combustión de un combustible.
  En la caldera tendremos un recipiente de presión, el o los quemadores, los tubos de llama, y/o tubos de agua y ductos de gases, ventiladores, chimenes, bombas de agua de alimentación y todos los equipos auxiliares de acuerdo al tipo de caldera

Calderas humotubulares: tienen recipiente de presión cilíndrico donde esta contenida el agua vapor entre 2 placas, uno o 2 tubos de llama donde en el principio esta el quemador y tubos de gases donde pasan los humos que luego se dirigen a chimenea el tubo de llama y los tubos van generalmente soldados a las placas aunque en calderas pequeñas y antiguas se mandrilaban los tubos a las placas.  De acuerdo al  número de pasos de gases que tenga se clasifican en calderas de 1 ,2 y 3 pasos. Los de un solo paso son generalmente verticales  y las de 2 y 3 pasos horizontales

calderas acuatubulares poseen un recipiente de presión o domo, ingresa el agua de alimentación, salen los tubos de agua de bajada y llegan a los tubos hervidores con agua vapor, tienen además colectores o domos inferiores  y tubos hervidores que son los que están en contacto por la parte externa con el fuego o gases calientes     Los tubos hervidores forman las paredes de agua como una habitación formada por tubos esto se denomina el hogar yes donde se produce la combustión

El principal componente de las calderas acuatubulares es el domo que es un cuerpo cilíndrico sometido a presión al cual ingresan: Agua de alimentación

La mezcla agua vapor de los tubos hervidores y ingresan:

Los tubos de lazada hacia los colectores o domos

La cañería de agua de purga continua que sirve para desconcentrar el agua de la caldera

El domo esta conectado por los laterales a las salidas de los tubos visores de nivel y los sensores de  nivel

Y otra conexión a los manómetros y a los pirostatos de control en la parte superior

Quemadoresy circulación de los gases

Los quemadores se ubican en las paredes del hogar , pueden tener hasta 32 quemadores

La combustión desarrollada en el hogar con llama  luego pasa al resto de la caldera en forma de gases calientes que siguen por los tubos de convección hacia el ventilador de tiro inducido (si existe) y luego a la chimenea. Luego puede pasar por los equipos de absorción de calor ( economizador o precalentadores de aire

*ELEMENTOS AUXILIARES* Los equipos mas utilizados para este fin son bombas que de acuerdo a la ley provincial estas deben ser dos, una en uso y otra en reserva, o una en uso y un suyector de reserva de acuerdo a la potencia de caldera

*RECALENTADORES* Cuando se utilizan turbinas de vapor,se aumenta el rendimiento global de la instalación, si una vez que el vapor sobrecalentado ha evolucionado en una parte de la turbina se vuelve a la caldera y se recalienta para darle mas energía de manera que al regresar a la turbina pueda producir mas trabajo. Los recalentadores al igual que los sobrecalentadores se construyen de bancos de tubos de acero al cromo molibdenoy también tienen dos etapas para permitir el control de temperatura intermedia.

SOBRECALENTADORES* Los sobrecalentadores que se construyen de tubos con ciertas aleaciones de cromo molibdeno para resistir el afecto de la temperatura sobre la salida útil del material, pueden estar colocados en la zona de radiación del hogar o en la zona de convección de los gases, denominándose en cada caso sobrecalentadores de radiación o convección.

*PRECALENTADOR DE AIRE* El aire de combustión enviado por un ventilar tiro forzado se puede precalentar con la ayuda de los gases antes de ir a la chimenea. Aproximadamente cada 15°C que se disminuya la temperatura de los gases se aumenta un 1% el rendimiento de la caldera. Por un lado circula el aire y por otro los gases calientes siendo intercambiadores de superficie

*ECONOMIZADOR* El economizador recibe el agua de alimentación de la bomba, y esta formado por haz de tubos generalmente horizontal por donde internamente pasa el agua antes de ingresar al domo. Externamente circulan los gases calientes que permiten elevar la temperatura del agua.

*ELEMENTOS DE Medición HUMOTUBULARES* En calderas como elementos de medición, en general manómetros para agua vapor, y presión de combustibles tanto líquidos como gaseosos.

×CONTROLADORES DE NIVEL~Ya sea tipo flotante con seguidores magnético magnetrol, manómetros diferenciales depende al tipo de caldera que permiten la inyección y corte de agua en forma alternativa por arranque y corte de la bomba.

×PRESOSTATOS~Los presostatos de vapor tienen como función cortar el fuego de quemador cuando la caldera llega a un limite impuesto de presión. También existen presostatos de gas, aire y combustible liquido que cumplen con funciones de seguridad en el sistema de combustión.

×PRESURETROLES~Los presuretroles o controladores de presión en cambio actúan sobre el nivel de fuego y aire en calderas cuando la presión se acerca a su limite máximo disminuye aire y fuego.

 *QUEMADORES DE CALDERA* Diferenciaremos en ella los quemadores de gas de premezcla y los de difusión. En los primeros el gas se mezcla con el aire antes de ingresar al hogar. La premezcla puede realizarse por succión natural dada la alta presión del gas inyectado, o por premezcla inducida donde el ventilador también actúa en la mezcla

*TIRO DE CALDERA* Se considera tiro al efecto de arrastre que provocan los gases calientes en su paso hacia la chimenea permitiendo el ingreso de aire fresco de combustión. En base al tipo de movimiento del aire y gases podemos tener variantes:

×TIRO NATURAL~Sin ventiladores usados antiguamente en las calderas. ×TIRO FORZADO~Solo se usa ventilador de aire de combustión. ×TIRO INDUCIDO~Se usa extractor de gases y ventiladores de atomización del combustible.