La Caldera es una maquina que se utiliza para calentar agua o generar vapor a una presión superior a la atmosférica. Las calderas se componen de un compartimiento donde se consume el combustible y otro donde el agua se convierte en vapor.
Las plantas de potencia de vapor genera la fracción principal y el incremento de la potencia eléctrica en el mundo. Así mismo, la generación de potencia de vapor con frecuencia se combina con la producción de vapor que se usa para calentamiento de edificios, agua y procesos industriales. El ciclo de potencia de vapor en si es el mismo, si el que suministra calor al vapor es una caldera en la que se quema combustible. El fluido de trabajo más conocido es agua.
Las calderas de vapor se clasifican de acuerdo a la posición relativa de los gases calientes y del agua, en acutubulares y pirotubulares; por la posición de los tubos, en vertical, en horizontal e inclinados. La elección de una caldera para un servicio determinado depende del combustible que se disponga, tipo de servicio, la capacidad de producción de vapor requerida y de otros factores de carácter económico.
CALDERAS PIROTUBULARES
En estas calderas los gases pasan por el interior de los tubos, los cuales se hallan rodeados de agua. Las calderas pirotubulares generalmente tienen un hogar pirotubular (denominado caja de fuego) limitado por superficie enfriadas por agua. En la actualidad, las calderas pirotubulares horizontales con hogar integral se utilizan en instalaciones de calefacción a baja presión, y algunos tipos más grandes para producir vapor a presión relativamente baja destinado a calefacción y producción de energía.
CALDERAS ACUOTUBULARES
En las calderas acuotubulares, por el interior de los tubos pasa agua o vapor, y los gases calientes se hallan en contacto por la superficie externa de aquellos en contraste con el tipo pirotubular. Las calderas acuotubulares son empleadas casi exclusivamente cuando interesa obtener elevadas presiones y rendimiento, debido a los esfuerzos desarrollados por los tubos por alta presión son de tracción en vez de compresión, como ocurre en los pirotubulares.
Este tipo de calderas puede quemar gas o carbón. La circulación es excelente debido a que el agua y vapor suben verticalmente por el interior de los tubos. Los tubos denominados de circulación envían el agua desde la parte posterior de la caldera al colector inferior. Los tubos verticales absorven el calor irradiado y al mismo tiempo protegen el revestimiento refractario.
CALDERAS DE TUBOS INCLINADOS
Es una variación de las calderas acuotubulares. El cuerpo cilíndrico único va colocado a lo largo o formando ángulo recto con los tubos. El agua de alimentación que entra por la parte más baja del cilindro desciende por el inferior de los colectores posteriores y sube por los tubos inclinados en donde se forma el vapor. La mezcla de vapor y agua asciende rápidamente por los colectores frontales, induciendo en consecuencia una circulación hacia el cuerpo cilindro de la caldera en donde tiene lugar la separación entre el agua y el vapor.
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BIBLIOGRAFIA
• VAN Wylen. Fundamentos de Termodinámica. Editorial Limusa. México, 1999.
• AVALLONE, Eugene A. y Baumeister Theodore. Manual del Ingeniero Mecánico. Editorial Mc Graw Hill. 9º edición. México 1.999.