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Hogar: -
También se denomina fogón y actúa de manera muy semejante a una cámara de combustión. -
Dentro de él se debe producir una combinación íntima entre el combustible y el comburente (aire). -
El diseño de sus dimensiones (Altura, anchura y profundidad) debe hacerse para asegurar la combustión completa. -
Consiste en un espacio limitado por refractario o en muchos casos por paredes de agua. -
Del refractario: -
Ayuda a mantener la temperatura del hogar. -
Acelera la combustión. -
Resguarda y redirige los gases. -
Protege el exterior, los colectores y cabezales de la radiación de la llama y gases.
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Tubos: -
Se unen a los domos, colectores, cabezales y otros mediante mandrinado. -
La limpieza de los tubos suele llevarse a cabo introduciendo largas varillas. -
Si un tubo tiene una fuga debe anularse tapándolo por ambos extremos con tapones de cobre (siempre y cuando el número de tubos anulados no sea excesivo).
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Colector superior: -
Es un recipiente cilíndrico horizontal. -
Su función es separar el agua del vapor. -
Proveer de espacios donde almacenar el vapor. -
Recibir el agua requerida por la caldera -
Recibir y distribuir los tubos vaporizadores y de caída. -
Del desrecalentador de serpentín: -
De las placas deflectoras: -
Situadas en el fondo del domo. -
Disminuyen la velocidad del vapor y el agua -
Reducen la tendencia al burbujeo y el oleaje. -
Orientan la circulación hacia el separador de ciclón.
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Del separador de ciclón: -
La conexión de entrada es tangente al cuerpo del separador. -
El agua se acumula en las paredes. -
El vapor se acumula en el centro. -
El vapor es enviado a un depurador. -
En el depurador el vapor cambia iteradamente y de manera brusca la dirección de su circulación. -
El agua es enviada al fondo del separador.
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De los accesos para tratamiento químico: -
*Las válvulas y lectores de nivel se tratan más adelante.
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Los economizadores: -
Son corridos de tubos por los que circula el agua de admisión antes de llegar al domo. -
Estos tubos suelen estar colocados en la chimenea para aprovechar el calor de los gases para precalentar el agua. -
Los tubos suelen aletearse para aumentar la sección en contacto con los gases de escape y por tanto favorecer el intercambio de energía. -
En algunos sistemas de control de recalentadores con by pass se hace circular los gases hacia un economizador. -
Si el economizador recibe mucho calor de los gases puede llegar a ser vaporizante (ESdIV). -
Los economizadores suelen ser drenables.
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Recalentadores: -
Son sistemas de tubos curvados que describen un recorrido. -
En su interior circula vapor desde la saturación hasta un determinado recalentamiento. -
En los recalentadores el vapor aumenta su temperatura y también su volumen. -
Los recalentadores pueden ser internos (situados dentro del hogar como en las calderas en D clásicas) o externos (situados fuera del hogar como en las ESD). -
Los recalentadores externos se suelen colocar en la salida de los gases. -
Los recalentadores internos pueden ser radiantes si reciben directamente la radiación de la llama. Sin embargo, ya que el vapor no tiene el coeficiente de transferencia de calor tan elevado como el agua su capacidad para absorber calor y por tanto refrigerar el tubo por el que circula es mucho menor, así los tubos del recalentador radiante deberán ser de mejores materiales. -
Todos los recalentadores que no son radiantes son de convección. -
Los recalentadores pueden estar dotados de sistemas de control como sistemas de by pass, desrecalentadores o atemperadores. -
Los recalentadores se pueden dividir en primario, secundario e intermedio. Así el recalentador primario será aquel tramo de desrecalentador circulado por el vapor antes de viajar hacia el desrecalentador y el secundario e intermedio los que serán circulados después, difiriendo uno del otro en que el intermedio no tiene por que estar siempre en funcionamiento. -
Los recalentadores deben estar siempre refrigerados, ya sea por la circulación de vapor por su interior como por un refrigerado externo por aire, ya que si no podrían quemarse. -
Los recalentadores pueden estar colocados horizontal o verticalmente.
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Quemadores: -
Tiro: Se llama tiro a la corriente de aire en la caldera, necesario para la combustión. -
Tiro natural: se produce por la diferencia de densidades, provocado por al temperatura, en la chimenea hay cantidad de gases a una temperatura elevada, la Pext es mayor que la interior, por diferencia de densidades ya que la altura es la misma, el producirse esta diferencia de presiones el aire del exterior quiere entrar, y produce el tiro natural. Para mejorar el tiro, se podría conseguir elevando la temperatura de los gases de escape, pero de esta manera no conseguiríamos mayor rendimiento de la combustión, entonces se hace aumentando la altura de la chimenea. Este tipo de tiro en caldera es muy clásico, solo utilizado actualmente en casas. -
Tiro artificial: existen tres tipos de tiro forzado: -
Tiro forzado: este sistema es que hace entrar aire a la caldera mediante ventiladores. -
Tiro inducido: Extrae los gases de la cámara de combustión y los expulsa hacia la chimenea, pero el inconveniente que tiene es que el ventilador que extrae el aire de la cámara se encuentra trabajando en una zona conflictiva por la elevada temperatura, trabaja en una zona donde hay gases corrosivos y hay sólidos como ceniza, que pueden llegar a estropear las paletas de los ventiladores -
Tiro equilibrado: Se utiliza las dos cosas, el tiro forzado y el tiro inducido, con esta conseguimos no presurizar la cámara de combustión. Este tiro es utilizado en calderas muy largas, ya que hay que perdidas de carga muy considerables (perdidas de presión) si solo colocásemos tiro forzado aumentaríamos la presión de la cámara de combustión y si solo colocásemos tiro inducido crearíamos mucho vacío, que provocaría deformaciones a la cámara de combustión.
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De los quemadores de combustibles sólidos: -
De los quemadores de combustibles líquidos: -
Los quemadores de combustibles líquidos pueden ser por gasificación, es decir, la propia radiación de la llama existente calienta el combustible evaporándolo y facilitando así la posterior combustión en la que, al prender evaporará más combustible. Este es un proceso lento y de superficie muy limitada. -
También pueden ser quemadores por atomización.
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Válvulas: -
De las diversas presiones: -
Presión de timbre es la presión en la cual se ha proyectado el generador. Se llama así porque esta presión va timbrada en la envolvente de la caldera. -
Presión de régimen: es la presión a la que la caldera funciona normalmente. Es una presión algo inferior a la de timbre. -
Estas presiones se encuentran con la prueba hidráulica según el modo que establecen las sociedades clasificadoras.
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De los requisitos de una válvula de seguridad: -
A una válvula de seguridad se le exige que abra automáticamente cuando la presión exceda en un pequeño valor de la presión de timbre. -
Tenga una sección de fuga suficiente como para que deje salir todo el caudal que produce la caldera. -
Que una vez restituida la presión cierre automáticamente. A una presión algo inferior a la de timbre. -
También debe poder abrirse manualmente.
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De la colocación de las válvulas: -
Se suelen colocar 2 válvulas. Una en el colector y otra a la salida del recalentador. -
La válvula de la salida del recalentador abre a más baja presión ya que se tiene en cuenta las pérdidas de carga sufridas.
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De los tipos de válvula: -
Los pesos: Consisten en colocar un peso móvil sobre la salida de la válvula. Este peso debe tener el valor de la presión de timbre por la sección de la válvula. El problema de este tipo de válvulas, por otro lado muy efectivas, es que como ahora se trabaja con calderas de grandes caudales y grandes presiones de timbre, los pesos a colocar son excesivamente elevados. -
Las palancas: consiste en colocar el peso en el extremo de una palanca que pivota sobre una articulación situada de forma diametral a la abertura de la válvula. El problema de este tipo de válvulas es que a pesar de poner palanca en muchos casos el peso o el brazo de la palanca debían ser demasiado grandes, además guarda el problema en las máquinas marinas que según la escora del buque la válvula abre antes o después. -
Los resortes: Consiste en colocar un resorte con un obturador en su extremo sobre la sección de la válvula. El problema del resorte es que según se va comprimiendo la presión necesaria para comprimirlo más aumenta. Así, si deseamos que abra a una presión un poco superior a la de timbre nos encontraremos que a esa presión comenzará a abrir pero no alcanzará la altura necesaria para evacuar todo el caudal. h=d/4. Como este tipo de válvulas no consiguen evacuar el caudal se denominan válvulas de apertura menor. -
De cruz: Consiste en dar una forma muy particular al obturador de la válvula y también a la sección de la apertura. El obturador va, igual que antes unido a un resorte, pero debido a esta forma especial semejante a una peonza tallada en forma de cruz y a la forma de cruz de la apertura, el vapor ejerce más presión y encuentra mayor sección. -
Pistón más camisa: Consiste en colocar una especie de pistón dentro de una camisa cilíndrica que se llena con el vapor arrastrando este pistón como si se tratara de un émbolo. -
Servo válvula: Consiste en hacer circular parte del vapor de fuga por un pequeño circuito que será el que comience a abrir la válvula y dar paso a todo el vapor. Después todo el vapor ejercerá presión y abrirá en su totalidad. -
Electroimán: Consiste en dos sensores de presión que dan corriente a un imán para hacer abrir la válvula. -
Electro neumáticas: -
Electro hidráulicas:
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