Caldera

1. CALDERA El tipo de caldera utilizada en nuestro proyecto es una caldera del tipo acuotubular ya que, el fluido utilizado circula por el interior de los tubos que se encuentran acoplados a la misma, y los gases producto de la combustión circulan en la parte exterior, este tipo de calderas se utiliza cunado se requieren presiones y volúmenes de fluido bajos que no sobrepasan 14.7 psi y 1563.31ml respectivamente, la calidad de vapor es baja debido a que existe una proporción similar de masa de agua y masa de vapor. La caldera recibe el fluido utilizado en este caso agua de alimentación la misma que a través de dos quemadores se calienta llegando a su punto de ebullición a una temperatura aproximada de 92°C debido a las condiciones ambientales, y una presión de 1 psi, este circula a través de las tuberías en forma de vapor húmedo. a) Tipo de material utilizado Existen varios tipos de calderas que se utilizan según el material requerido, el material es importante para evitar que el fluido utilizado y los gases generados de la combustión corroan el material; y por el calor por convección que sea capaz de transmitir. El tipo de material utilizado en el caldero es de hierro fundido, debido a que tiene alta resistencia a la corrosión, resiste temperaturas elevadas y es muy duradero, pero su gran desventaja es que tiene una baja ductilidad y en medios muy ácidos generados por la combustión tienden en una mínima proporción a oxidarse, también en el interior de la caldera tiene a quedarse cantidades de fluido que al no ser evaporados quedan por largos períodos de tiempo lo cual también oxida al material. Es importante que el caldero esté libre de incrustaciones o corrosiones ya que disminuyen la conductividad evitando así que se reparta el calor uniformemente, con lo cual el fluido tiene a calentarse en más tiempo afectando a la eficiencia del mismo.  Conservación en seco Después del uso del caldero este queda con cierta humedad en sus paredes, lo que es recomendable introducir un cuerpo higroscópico para secarlo.

 Conservación en húmedo La caldera debe llenarse completamente, así evitamos que quede cantidad de aire, lo cual provoca una oxidación.

b) Tratamiento Para poder tratar un material corroído o con incrustaciones es necesario aplicar ciertas sustancias que previenen corrosiones y regulan el pH dentro de la caldera. Estas sustancias son:  Sulfatos: se utiliza en concentraciones no mayores a los 50ppm.  Amoníaco e hidrazina: se utiliza en concentraciones no mayores a los 3ppm.

c) Volumen y dimensiones El caldero utilizado debe tener un volumen conocido para poder suministrar la cantidad necesaria de agua, ya que si se inyecta una baja cantidad de agua existirá baja cantidad de vapor.  Dimensiones de la caldera (cilindro) Altura: 23 cm – 0.23 m Diámetro: 9.3 cm – 0.093 m  Área

𝐴= 𝐴=

𝜋𝐷2 4

𝜋 ∗ 9.3𝑐𝑚2 4

𝐴 = 67.93 𝑐𝑚2 𝐴 = 6.793𝑥10−3 𝑚2

(1)

 Volumen Total 𝑉 =𝐴∗𝐻

(2)

𝑉 = 67.97𝑐𝑚2 ∗ 23𝑐𝑚 𝑉 = 1563.31𝑐𝑚3 𝑉 = 1.56331𝑥10−3 𝑚3

d) Elementos La caldera es un sistema abierto la cual presenta aberturas en los cuales se acoplan los siguientes elementos:  Manómetro  Entrada de fluido  Alimentación inyector  Descarga de vapor que accionada por un válvula de ida y retorno  Tubo concéntrico conectado a la válvula  Quemadores inferiores