Sistemas de calderas

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Presión: La sociedad americana de ingenieros mecánicos (ASME) distingue las calderas basadas en la presiónes siguiente:

• Las unidades de baja presión son todas las calderas de vapor que no exceda presión de 15 psig (103 kPag) y todas las calderas de agua caliente que no exceder 160 psig y 250 °F (121 °C).

• Calderas son todas las calderas que exceden los límites de baja presión.

Materiales de construcción : Las calderas normalmente están fabricadas de acero o hierro fundido. Las calderas de acero son más comunes y constan de acero placas y tubos reunidos por remachado, soldadura o balanceo.

Contenido del tubo: Consisten en dos tipos: Calderas acuotubulares y pirotubulares.

Fuente de calor: Segun su fuente de calor que pueden ser derivadas de:

• La combustión de combustibles sólidos, líquidos o gaseosos

• Los gases calientes de las reacciones químicas

• Energía eléctrica

• Energía Nuclear

Tipos de calderas

Las calderas de acero son en gran medida el tipo más común de caldera por lo general pirotubulares o acuotubulares.

Calderas pirotubulares

Las calderas pirotubulares se utilizan principalmente para sistemas de calefacción, para vapor de proceso industrial y como unidades generadoras de vapor portátiles.[pic 11]

Estas calderas operan a presiones de hasta 600 psig y vapor flujos de hasta 40 000 lb/h (18 000 kg/h). La unidad pirotubulares se adapta mejor para una planta donde las demandas de vapor son relativamente pequeñas y no para turbinas que requieren vapor sobrecalentado.

Calderas acuotubulares

Una caldera acuotubular se compone de tambores, encabezados y tubos. El agua y vapor están contenidas dentro de los tubos, mientras que el calor se aplica fuera de los tubos.

Calderas de tubo recto horizontals

Las calderas de tubo recto horizontales cubren una amplia gama de capacidades y presiones. Se utilizan principalmente para generar vapor de proceso y de vez en cuando para generar electricidad y calor del edificio.

Calderas de tubo doblado

La caldera de tubo doblado común ofrece muchas ventajas sobre las unidades de tubo recto, tales como:

- Son económicas en la fabricación y operación.

- Una mayor accesibilidad para la limpieza y mantenimiento.

- Capacidad para operar a mayores tasas de vapor y producir una mejor calidad de vapor.

Calderas de hierro fundido

Las calderas de hierro fundido se utilizan principalmente para el sistema de calefacción de baja presión. Generan vapor a 15 psig (103 kPag) o agua caliente a 30 psig (kPag 207).

Calderas de calor residual

Recuperación de calor de gases o productos de desecho industriales es a menudo necesario desde el punto de vista económico, o ambiental.

Todo o parte de los requerimientos de vapor de una planta puede ser suministrado por calderas de calor de residual.

El calor pueden ser recuperado de cualquier número de fuentes, tales como

- Calor que se originó como una parte necesaria del proceso, por ejemplo, reformador de amoníaco, hornos de oxígeno básico, turbina de gas tubo de escape y así sucesivamente.

- Calor de un subproducto de un proceso de reacción química.

- Calor que está al alcance de la quema por ejmplo, residuos de madera, residuos orgánicos, basura o gas monóxido de carbono (CO) en una refinería.

Donde se descarga un producto de desecho del proceso o un gas a una temperatura de 1000°F (538°C) o más alto, se debe considerar la recuperación de calor.

La selección de una caldera de calor residual se basa en muchas de las

siguientes consideraciones:

- Naturaleza química, temperatura y corrosividad de los gases

- Cantidad y la naturaleza de la contaminación de polvo

- Bosquejo disponible

- Ubicación deseable para la salida de humos

- Si los gases están bajo presión o succión

- Espacio disponible

- Requisitos para fuego suplementario para la puesta en marcha, precalentamiento, uso de emergencia, estabilización de las condiciones del horno

- Otros requisitos especiales del proceso individual

Aplicaciones de las calderas de calor residual

Hornos de calefacción en molinos de acero se equipan generalmente de calderas de calor residual. Normalmente se utilizan gases del horno de coque como la fuente de calor para las unidades de calor residual. Gran parte del vapor generado en las refinerías y petroquímicas y plantas químicas es de la residuos de tipo térmico. Plantas de amoniaco, por ejemplo, generan vapor vía unidades de calor residual por el enfriamiento del gas de síntesis de los hornos de reformas.

En el caso de las plantas de amoniaco, aproximadamente el 95% del vapor en el sitio se genera por el calor residual.

Calderas de bobina

Ventajas:

- Bajo volumen de agua a la salida de la caldera

- Pequeña huella

- Capacidad de vapor rápida

- Operadores calificados no requeridos

Existen dos tipos de caldera de bobina.

Las diferencias son en cómo se separan el vapor y el agua.

Calderas eléctricas

El