Enfriadores de aire, condendaores y calderas

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La elección de la potencia de la caldera se ha determinado por comparación con otros buques RO-PAX de características similares, puesto que el servicio de vapor necesitará de unos requisitos energéticos muy parejos. Una sola caldera en funcionamiento será capaz de abastecer todo el servicio de vapor del buque RO-PAX. Se incorporan dos calderas para tener la otra en modo auxiliar o alternarlas cuando se realicen labores de mantenimiento, ya que el servicio de vapor es un punto crítico, sin él no puede funcionar el buque, ya que es necesario para calentar el fuel oil para que pueda fluir por las conducciones, precalentar los motores principales y otras funcione.

[pic 5]La caldera elegida es de la marca Alfa Laval-Aalborg Industries modelo OS con un caudal de vapor de 3300 kg/h.

A la hora de instalar la caldera en el buque deben tenerse en cuenta una serie de consideraciones al ser un equipo a presión alimentado por combustible (SOLAS, Capítulo II-1, Parte C Regla 32), como son: Toda caldera de vapor y todo generador de vapor no expuesto al fuego debe ir provisto como mínimo de dos válvulas de seguridad con capacidad suficiente para desalojar todo el caudal del vapor generado por la caldera a plena potencia.

Toda caldera caldeada con combustible líquido y destinado a funcionar sin supervisión humana llevará medios de seguridad que interrumpan el suministro de combustible, den una señal de alarma en caso de bajo nivel de agua, fallo en alimentación de aire o fallo de la llama. La caldera instalada en el buque dispondrá de parada automática del quemador (corte de combustible) y aviso por alarma en caso de fallo en el quemador y muy bajo nivel de agua. Parada automática en la alimentación y alarma en caso de muy alto nivel de agua. Alto y bajo nivel de agua tan solo emitirán señal de aviso. Toda caldera que sea esencial para la seguridad del buque y que esté proyectada para contener agua hasta un determinado nivel irá provista, como mínimo, de dos indicadores de ese nivel. Uno al menos de estos indicadores será un tubo de vidrio de lectura directa. La caldera que se ha instalado dispondrá tanto de indicador visual de nivel como uno electrónico en el panel de mandos.

Otros aspectos a resaltar de la caldera es que presentará dos sistemas de alimentación, uno mediante doble válvula de no retorno y de uso manual y otro también con doble válvula de no retorno y alimentación automática mediante un electroválvula que permitirá la entrada de más o menos caudal de agua en función del nivel de agua de la caldera.

CONDENSADORES

Los condensadores son los equipos encargados de transferir hacia fuera del ciclo de refrigeración el calor absorbido en el evaporador y en la etapa de compresión. Lo hacen condensando el vapor refrigerante desde el compresor.

La condensación se puede producir bien utilizando aire mediante el uso de un ventilador o con agua (esta última suele ser en circuito cerrado con torre de refrigeración, en un río o la mar). La condensación sirve para condensar el vapor, después de realizar un trabajo termodinámico; por ejemplo, una turbina de vapor o para condensar el vapor comprimido de un compresor de frío en un circuito frigorífico. Cabe la posibilidad de seguir enfriando ese fluido, obteniéndose líquido subenfriado en el caso del aire acondicionado.

[pic 6]

La función principal del condensador en una central térmica es ser el foco frío o sumidero de calor dentro del ciclo termodinámico del grupo térmico. Por tanto, su misión principal es condensar el vapor que proviene del escape de la turbina de vapor en condiciones próximas a la saturación y evacuar el calor de condensación (calor latente) al exterior mediante un fluido de intercambio (aire o agua).

En el caso de una máquina frigorífica, el condensador tiene por objetivo la disipación del calor absorbido en el evaporador y de la energía del compresor.

Además, el condensador recibe los siguientes flujos:

- Las purgas de los calentadores y otros elementos, que una vez enfriadas son incorporadas al circuito de condensado.

- El aire que procede de entradas furtivas en los diversos elementos del ciclo agua-vapor, a través de los cierres de la turbina de vapor o con el agua de reposición al ciclo. Éste debe ser extraído y enviado al exterior mediante eyectores o bombas de vacío.

- El vapor procedente del escape de la turbo-bomba de agua de alimentación si la hay en la instalación.

- El vapor de los by-passes de turbina de vapor, que en determinados modos de operación transitorios (arranques, paradas, disparos, cambios bruscos de carga) conducen directamente al condensador todo el vapor generador en la caldera una vez atemperado.

- El agua de aportación al ciclo para reponer las purgas, fundamentalmente la purga continua. Esta agua es desmineralizada y proviene del tanque de reserva de condensado.

Tipos de condensadores para centrales térmicas

Según su disposición relativa con respecto de la turbina de vapor, los condensadores pueden clasificarse en:

- Axiales. Están situados al mismo nivel que la turbina de vapor. Son típicos de turbina de vapor hasta 150 MW, potencias hasta las cuales el cuerpo de baja presión es de un solo flujo y escape axial.

- Laterales. Están situados al mismo nivel que la turbina de vapor. El cuerpo de baja presión de la turbina de vapor es de dos flujos.

- Inferiores. Están situados debajo de la turbina de vapor de baja presión, lo que les obliga a estar metidos en un foso y que el pedestal del grupo turbogenerador esté en una cota más elevada, encareciéndose la obra civil. Dadas las potencias de las centrales convencionales actuales, éste es el tipo de condensador más usualmente empleado. La turbina de vapor de baja tiene doble flujo, pudiendo haber además varios cuerpos.

Según el número de pasos, pueden ser:

- De un paso. Hay una única entrada y una única salida de agua en cada cuerpo del condensador. Típica en circuitos abiertos de refrigeración.

- De dos pasos. El agua entra y sale dos veces en el cuerpo del condensador con la finalidad de causar función refrigerante.

Según el número de cuerpos:

- De un cuerpo. El condensador tiene