Apuntes De Generadores De Vapor

Apuntes de Generadores de Vapor Cuando se baja el nivel del agua de la caldera porque tengo que cerrar la válvula de salida del vapor de la caldera. Para que no queden al descubierto los fluxes y evitar que siga bajando el nivel del agua para estabilizar la presión. Cuando tenemos un rolado perfecto. Cuando hay una unión del 100% entre fluxes y espejos reduciendo del 4 al 5% el espesor del albeolo. Mencione la causa de una explosión en la caldera y como se evita. La causa de la explosión de la caldera se debe a que al arrancarla hay pequeñas cantidades de gases y estas hacen que exista explosiones en la caldera, esto se evita poniendo en funcionamiento primero el ventilador de tiro forzado para expulsar los gases existentes dentro de la caldera y después con toda confianza arrancamos la caldera. Menciona cuantas cámaras tiene una caldera y cuales son: tiene 2 y son la cámara de agua y la de vapor. Para que sirve el registro tipo tortuga. Este nos sirve para realizar la inspección de los fluxes y ver la cimentación de la caldera. Cuales son las partes que contiene una caldera. Válvula principal de vapor 2 Válvulas de seguridad Manometro Válvula de Venteo: permite despresionar y se abre 2 veces al año Para que nos sirve la Válvula de Venteo: permite despresionar la caldera cuando se encuentra 1 o 2 kg/cm2 de presión y esta se abre 2 veces al año. Que es el indicador de nivel físico: indica el nivel de agua en la caldera. Caldera Pirotubular: o tubos de humo, el humo pasa por el exterior de los fluxes y esta trabaja a bajas presiones. Caldera Acuotubular: o tubos de agua, el agua pasa por el interior de los fluxes y esta trabaja a altas presiones.

Que pasos se deben de seguir cuando se pierde el agua en el nivel físico: 1. Apagar el horno 2. Cerrar las válvulas de salida de vapor de la caldera 3. Cerrar la válvula de alimentación de agua a la caldera 4. Ver si hay presión, si llegase haber presión alimentar agua muy lentamente 5. Enfriar la caldera para su reparación Cuales son las causas de fuga en el rolado. Falta de rolado: cuando el fluxe no a sido expansionado o suficiente para llenar el agujero en el espejo y la reducción efectiva del espesor de pared no fue alcanzado. Exceso de rolado: esto ocurre cuando la expansión del diámetro del fluxe rebaso el limite optimo con que se logra la reducción correcta del fluxe. Porque esta definido el tamaño del agujero: por el diámetro externo del fluxe mas una holgura o claro entre el fluxe y el espejo. A que se deben las fugas en los espejos: exceso de rolado, exceso de calentamiento, Menciona algunas características del dispositivo de seguridad. 1. Control de nivel de agua el flotador y de mercurio, actúa sobre la bomba de agua de alimentación de la caldera. 2. Es un interruptor de bajo nivel de agua, suspende la operación de la caldera por falta de agua. 3. Es un control de flama que corta el suministro de combustible al quemador si llegara a faltar la flama. 4. Control de presión suspende la operación de la caldera al llegar a su presión de operación y la vuelve a arrancar cuando baja cierta diferencia. 5. Válvula de seguridad descarga el vapor a la atmosfera si la presión llegara a rebasar de la presión normal programada. Por que trabajan a altas presiones las calderas acuotubulares de tubos de agua. Por los esfuerzos de tracción , estos permiten que selle mas el flux a las paredes del albeolo. Los fluxez tienen una cierta inclinación para facilitar la circulación del agua en la caldera. Que es el vapor recalentado Es cuando la temperatura es superior a la temperatura correspondiente y también se le conoce con el nombre de vapor seco. Que es el vapor saturado

Es la temperatura correspondiente a la presión. Que es una prueba hidrostática. Es aquella donde se bloquea completamente la caldera, y se llena de agua completamente para verificar que no tiene alguna fuga.

Para que sirven las paredes de agua. Estas protegen las paredes del horno, asi como también incrementan la superficie de calefacción. Que tiene que ver el diámetro de los fluxes. A mayor diámetro habrá mayor fuerza, a menor diámetro menor fuerza, y aun asi se soportara la misma presión en los dos casos. Que obtengo al colocar fluxes de menor diámetro y de menor espesor. Facilito la calefacción y la producción de vapor, y el vapor circulara mas rápido. Que es el acero. Es una aleación esencialmente de hierro y carbono que ha sido vaciado en una forma inicialmente maleable. A que se le denomina Hierro. A los metales que no pueden ser templados. A que se le denomina Fierro. Es un acero que conlleva poco carbón. Como se dividen los aceros. ACEROS AL CARBON: bajo carbón, mediano carbón y alto carbón; ACEROS ALEADOS: baja aleación, mediana aleación y alta aleación. Cuando decimos que el acero es de bajo, mediano y alto contenido de carbono. Acero de Bajo Carbon: Contenido Maximo de 0.24% de C Acero de Mediano Carbon: De 0.25% a 0.44% de C Acero de Alto Carbon: De 0.45% a 1.4% de C En que mejoran los elementos aleantes al acero. Dureza, temperatura, resistencia mecánica, corrosión. Que es el carburo de Cromo.

Es la mezcla de carbono con el oxido de cromo formándose así Carburo de cromo. Que es el oxido de Cromo. Es una capa anódica que hace que el acero sea inoxidable. A que se debe la precipitación de carburo. Al desplazamiento del carbono al calentarse a una temperatura mayor de 650o C, formándose por combinación de carbono con oxido de cromo el carburo de cromo, y por lo tanto el acero dejara de ser inoxidable. De que manera se evita la precipitación de carburo. • Enfriar o calentar el acero inoxidable. • Utilizar aceros de bajo carbono para que no se desplace este. • Utilizar estabilizadores que atrapen el carbono cuando trate de emigrar (Columbio) • Realizar un relevado de esfuerzo, disolviendo el carburo de cromo a una temperatura de 1040o durante 4 min. Por cada milímetro de espesor. Cuales son los aceros mas utilizados en la industria y porque. Los aceros austeniticos son resistentes a la corrosión y oxidación, y adicionando niquel aumenta la resistencia mecánica y la ductilidad. Como se clasifican los aceros de acuerdo a su estructura granular. Martensiticos, Ferriticos y Austeniticos. Cuales son las sustancias mas empleadas para alearse con el acero al carbón. MANGANESO: Aumenta la resistencia mecánica y la dureza. SILICIO: Mejora el vaciado del lingote, evita burbujas de aire, etc. AZUFRE: Azufre combinado con manganeso es más fácil maquinar. FOSFORO: Casi no hay efecto. MOLIBDENO: Proporciona resistencia mecánica, mayor dureza, resistencia al calor. NIQUEL: Resistencia a la fatiga, a la corrosión, pero difíciles de maquinar CROMO: Dureza, resistencia al desgaste, a la corrosión. COLUMBIO: Estabilizador de carburos en aceros inoxidables austeniticos, se agrega 10 veces a la de carbón. Bomba: es un equipo, dispositivo o maquina que sirve para trasegar un fluido de un lugar a otro. Por su construcción se clasifican en: centrifugas, rotativas y reciprocantes (estas últimas conocidas también como de desplazamiento positivo).

Desplazamiento positivo: no hay recirculación. En una bomba rotativa al aumentar su presión de descarga, reduzco la capacidad. Bomba centrífuga: es un equipo, dispositivo o maquina que sirve para trasegar un fluido de un lugar a otro utilizando un aditamento llamado impulsor que le proporciona energía cinética a las partículas del fluido. Tiene un flujo caótico a todas las direcciones. Carcasa: tiene forma de espiral y tiene 2 funciones: guía el fluido al centro del impulsor y hacia la descarga. Cuando el fluido le llega al impulsor este cumple con su objetivo, darle energía cinética a las partículas del fluido, cuando lo desplaza crea una presión negativa en el centro del rodete, estas bombas son conocidas también como de succión negativa. Los impulsores a veces llevan 3 barrenos a 120o y como en el centro del impulsor tenemos una presión negativa a través de los barrenos libera la presión que se desarrolla sobre la caja de empaquetadura. Hay 3 tipos de impulsores: abiertos, cerrados (simple y doble succión) y semicerrados. Los impulsores se hacen firmen a la flecha de 3 maneras: por medio de una tuerca de sujeción, por medio de un tornillo de sujeccion, y roscada a la flecha, los primeros dos van acuñados. Bastidor Se encuentran en la parte posterior del impulsor y es importante la minima separación entre impulsor y bastidor para disminuir la recirculación del fluido dentro de la bomba. Para obtener el máximo rendimiento de una bomba debo tener la minima separación entre el impulsor y la carcasa. Cuando tenemos una bomba que lleva anillos de desgaste se obtiene el máximo rendimiento cuando los anillos son nuevos. Caja de empaquetadura En el bastidor va hecho firme la caja de empaquetadura. De la caja de empaquetadura viene el deflector montado en la flecha. La caja de empaquetadura me sirve para evitar que el fluido se escape a través de la flecha.

La función del sello mecánico es similar a la caja de empaquetadura. El deflector está entre la caja de empaquetadura y la caja de rodamiento. Este evita que pase el fluido a la caja de rodamiento cuando hay fugas. Rodamientos Son elementos de maquinas de larga duración de servicio siempre y cuando se cuiden, se lubriquen y se atiendan y están compuestos por: Anillo exterior. 2. Anillo interior. 3. Elementos rotativos. 4. Portabolas o jaula. 1.

Todos los fabricantes dicen que los rodamientos tienen 10000 hrs de trabajo.

Ocho causas comunes por las cuales se dañan los rodamientos: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Mal montaje Mala lubricación Agua en el rodamiento Impurezas en el rodamiento Por vibración Defecto de la forma de la flecha Por paso de corriente Fatiga del material

MAL MONTAJE Existen 3 maneras de montar un rodamiento: 1. Con un botador de segmento o tubular pegando en la pista interior, así entra el rodamiento en la flecha. 2. Con una prensa hidráulica. 3. Por calentamiento a 95o C arriba de la temperatura ambiente. Los malos montajes: • Con un botador pegarle a la pista exterior • Pegarle al portabolas • Calentar el rodamiento a fuego directo • Calentarlo demasiado arriba de la temperatura permitida • Pierde el tratamiento térmico al calentarse demasiado MALA LUBRICACION •

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Hechar agua. Administrarle otro tipo de aceite al adecuado.

IMPUREZAS EN EL RODAMIENTO No se debe de sacar el rodamiento de su empaque hasta su utilización ya que pueden adherirse impurezas. AGUA EN EL RODAMIENTO Se pierde la viscosidad y tendrá fricción solida el rodamiento teniendo gran desgaste.

POR VIBRACION Causas por las que una bomba puede vibrar: 1. Desalineamiento 2. Flecha ligeramente flexionada 3. Impulsor desbalanceado (desgastado) 4. Cimentacion floja 5. Linea de descarga sin buena sujeción 6. Aflojamiento mecánico 7. Rotor del motor desbalanceado Golpe Timken. Friccion solida donde se escupe una película de aceite. DEFECTO DE LA FORMA DE LA FLECHA Este es cuando se somete la flecha a un mal trato en cuestión de mantenimiento, por ejemplo, al ser lijada se perderan milésimas lo que provocara que el rodamiento que se vaya a colocar se gire en la flecha, no teniendo el apriete necesario. Para que no se dañe un rodamiento por perforaciones causadas por un arco eléctrico, el equipo se debe colocar a tierra. FATIGA DEL MATERIAL Esto significa que ya termino su periodo de tiempo. Rodamiento de rotula. Soporta cargas axiales y radiales. Chumacera de empuje. Controlan el desplazamiento axial provocado por el empuje del agua a los impulsores. Las chumaceras de empuje deberán estar a 0.006”-0.010”. Una chumacera nueva tendrá 4 milesimas de tolerancia, a las 8 milesimas vibrara y debera ser reparada. Como quitar el material babit en una chumacera: 1. Apretando bien la chumacera en un torno, lavándose con acido muriático para quitar todos los compuestos. 2. Se calienta para lavarlo en acido así se dilata a la temperatura de trabajo, así se quitaran los solventes que llegase a tener. 3. Se coloca una capa de estaño puro a las chumaceras y se vuelve a calentar el material a 70o C

Motivos por los cuales aumenta la temperatura en una chumacera: 1. Los enfriadores están obstruidos 2. Falta de agua en el enfriador 3. Muy apretada la chumacera Los aspectos que se toman en cuenta en el buen estado de una chumacera son la presión, vibración y temperatura. Al aumentar la temperatura a mas de 70o C el estaño se reblandece y se desplaza lo cual provoca que se amarre la chumacera. Cuatro condiciones de la chumacera: 1. 2.

3. 4.

Flecha descansa en la parte inferior. Comienza el arranque con una separación minima Flecha concéntrica Turbina trabajando

Por cada pulgada de diámetro de la flecha deberá tener una milésima y media. El desplazamiento axial lo provoca el empuje del agua en el deflector. Los anillos nuevos permiten una mejor eficiencia en una bomba de 2 pasos. Sistemas de lubricación Fricción: es la resistencia que oponen 2 cuerpos al deslizarse entre si. Estos se clasifican: solida (Rodadura: rodamiento, Deslizamiento: piston) y fluida. Lubricante: es toda sustancia que impide que 2 piezas se toquen entre si. Funciones de los lubricantes: 1. Reduce el desgate 2. Reduce la friccion 3. Evita el errumbre 4. Evita solidos 5. Se lleva el calor 6. Transmite potencia Errumbre: es el oxido.

El sistema de lubricación es un circuito que comienza del carter aspirado por la bomba, se dirije al enfriador, va al filtro para eliminar las impurezas, de ahí pasa a lubricar las chumaceras y cae de nuevo al carter. Tipos de aceites: minerales, sintéticos y orgánicos. Propiedades de los aceites: 1. Viscosidad: resistencia al fluido un aceite 2. Punto de inflamación 3. Punto de ignición 4. Residuo de carbón 5. Punto de fluidez critica 6. Aditivos Equipo de alta velocidad utiliza un aceite de baja viscosidad y un equipo de baja velocidad un aceite de alta viscosidad. PUNTO DE INFLAMACION es cuando el aceite se calienta y produce una explosión por un soplete. Es la temperatura que soporta el aceite en un calentamiento. PUNTO DE IGNICION es cuando el aceite se prende a una cierta temperatura. De 10 a 15 C arriba del punto de inflamación. RESIDUO DE CARBON cuando se termina de quemar un aceite queda un residuo de carbón. El cual es el % de residuo de carbón correspondiente a un litro de aceite. PUNTO DE FLUIDEZ CRITICA es la temperatura mas baja fría que el aceite puede soportar, es decir ya no fluirá. ADITIVOS mejoran alguna propiedad del aceite. Causas que acortan la vida de un aceite: 1. Alta temperatura 2. Contaminacion con agua 3. Contaminacion con solidos 4. Uso de tuberías de cobre, en los sistemas de lubricacion Superficie de Calefacción: se le llama a la superficie del metal que esta en contacto al mismo tiempo por una parte por los gases de calientes de la combustión y por la otra con el agua o vapor húmedo. Se mide por el lado de los gases.

Caballo-caldera: nombre antiguo con las que designa a la capacidad de las calderas pequeñas. Una caldera trabaja al 100% de su capacidad cuando produce por cada cc 34.5 lb/hr de vapor saturado de 14.7 lb/pulg2 con el agua de alimentación a 200 F, en este caso el único calor que recibe el vapor es el de la vaporización del agua que a los 212 F es de 970 BTU/lb. Porciento de carga es la relación entre el calor que recibe por hr, que debería recibir de acuerdo a su superficie de calefacción. R Porciento de Carga de la Caldera % Q Calor transmitido al fluido por hora BTU/hr cc Capacidad nominal expresada en caballos-calderas S Superficie de calefacción pies2 Formulas: cc=S10, pies2

R=Q x 100cc x 33500, % Q=cc x 33500 x R100, BTU/hr S= Q x 100R (33500) 10, pies2

Poder calorífico del combustible: es la cantidad de calor que desprende un Kg. de combustible al quemarse por completo. Rendimiento de un generador de vapor: es la relación entre el calor que recibe el fluido y el calor liberado en el horno.