Universidad Tecnológica Metropolitana Facultad De Ingeniería Departamento De MecánicaCalderas y Generadores de vapor. Nombre: Víctor Castillo Aguirre Asignatura: Maquinas térmicas Fecha: 02-01-12 Índice. 1.- introducción. 2.- Esquema de la instalación. 3.- Elementos adicionales de la instalación. 4.- Preguntas planteadas durante el laboratorio. 5.- Conclusiones y Bibliografía 10 Pág. 3 4 6 7 2 Introducción: Un generador de vapor es un sistema o conjunto formado por una caldera y sus demás implementos y accesorios, están diseñados para transformar un líquido en vapor, generándolo a través de transferencia de calor a una presión constante. Un generador de vapor está constituido principalmente por un Economizador, Sobrecalentador, recalentador, precalentadores de aire regenerativo y la parte más importante una caldera. El elemento más importante es este último ya que es aquí donde se genera vapor mediante la acción del calor. Existen dos tipos de caldera la Acuotubulares la cual está compuesta por uno o más cilindros que almacenan el agua y vapor unidos por tubos de diámetros pequeños por los cuales circula el agua. El segundo tipo son la Pirotubulares el cual consiste en un recipiente metálico de forma cilíndrica, el cual posee en su interior una series de tubos por los que circula los gases de la combustión. Se analizara a continuación las características de una instalación, su esquema y en las condiciones la cual esta se encuentra, dentro de nuestra universidad. 3 Esquema de la instalación. La caldera que hemos visitado es una caldera de tipo Pirotubular, horizontal, estacionaria de hogar interior, de tres pasos, la cual posee las siguientes características de fabricación: Dimensiones (aproximadas): 2 m Ø y 3 ½ m de largo Presión de alimentación: 18 m bar Potencia térmica nominal: 154000 – 301000 (Kcal/h) 179 – 350 (KW) Tipo: gas Metano Tipo de quemador: SANT ANDREA KB 36 MOG “Potencia térmica nominal: Es la cantidad de calor máxima que nominalmente podría liberar el quemador funcionando con el gasto indicado. Se expresa en Watios (W) o en kilocalorías por hora (kcal/h.).” Características generales: Hogar: Lugar donde se efectúa la combustión. Ventilador: Son los encargados de suministrar el aire para la combustión en la caldera. Quemador: Son los elementos de la caldera encargados de suministrar y acondicionar el combustible para mezclarlo con el aire y obtener una buena combustión. 4 Chimenea: Conducto por donde salen los gases de combustión. Válvula de seguridad: Dispositivo encargado de evacuar el exceso de vapor de la caldera, en el momento que la presión exceda el valor mínimo. Esta puede ser accionada de forma automática o manual. Purga: Elemento necesario para mantener el agua en buenas condiciones. Manómetro: instrumento destinado a medir la presión efectiva producida por el vapor en el interior de la caldera. Presostato: instrumento de control para la caldera el cual funciona automáticamente bajo la presión de un liquido, la cual al ser alcanzada hace que presostato apague el sistema automáticamente. Manómetro y presostato 5 Elementos adicionales de la instalación. Detallaremos a continuación algunos elementos que complementan el funcionamiento de la caldera: Alarma sonora: Accesorio de seguridad que funcionan cuando el nivel de agua en el interior de la caldera a descendido mas allá del nivel normal. Existen diferentes tipos en este caso es una campana sonora. 6 Estanque ablandador: Elimina las sales de calcio y de magnesio, el cual posee cedita en su interior y piedras de calcio usadas como filtro. Estanque con salmuera Nivel: válvula que controla el nivel del agua, dentro de la caldera. Estanque calentador de agua y bomba dosificadora. Preguntas planteadas durante el laboratorio. ¿Qué es el golpe de ariete, es peligroso? Se debe al cambio brusco en el movimiento de un fluido dentro de un conducto (cañería y válvulas) y que produce variaciones de presión y de vibraciones. Se produce cuando hay restricciones de sección dentro de los conductos, un cambio de dirección brusco o el cierre de una válvula. El golpe de ariete se puede manifestar como una sobrepresión o una depresión que puede llegar a romper o colapsar las tuberías o el contenedor. Los efectos del golpe de ariete son mayores cuando: • Mayor velocidad del fluido. • Mayor es la rapidez del cambio. • Mayor es el modulo de compresión del material. • Mayor es la longitud del tramo de la cañería afectada. 7 ¿En qué consiste la Prueba hidráulica que se realiza en una caldera? La preparación de la caldera para la prueba hidráulica en la siguiente: “1.- Se interrumpirán todas las conexiones a la caldera por medio de bridas ciegas (flanches ciegos) u otros medios que interrumpan en forma completa y segura todas las conexiones de vapor y agua, y que resistan la presión hidráulica a que se someterán. 2.- Se limpiará el hogar y se abrirán y se limpiarán los conductos de humo, de modo que la estructura metálica de la caldera sea accesible por todos sus lados. 3.- Se retirarán las válvulas de seguridad y se colocarán tapones o flanches ciegos. En ningún caso se permitirá el aumento de la carga en la palanca o un aumento en la presión sobre el resortede la válvula. 4.- Se llenará la caldera con agua hasta expulsar todo el aire de su interior, mediante un tubo de ventilación.” Articulo 32°, articulo número 48 “reglamento de calderas y generadores de vapor” ¿Problemas de instalación dentro de la sala de la caldera? A continuación solo detallaremos los problemas visibles que hemos encontrado en la instalación: Articulo 9° “La sala de caldera será construida de un material incombustible y estará cubierta por un techo liviano”. En este caso las cerchas eran de madera y el techo tenía un hoyo el cual hacia más fácil el ingreso del fuego en un asiente. “Debe disponer de adecuada ventilación y de buena iluminación.” “La distancia mínima entre la caldera y las paredes del recinto será de 1 metro, como asimismo, entre la caldera y cualquier otro equipo o instalación.” “Deberá tener dos puertas o más, en direcciones diferentes” Articulo 14° “En toda caldera el operador deberá tener un acceso seguro y expedito” Articulo 16° 8 “Cada caldera o conjunto de calderas dispondrá de dos o más medios de alimentación de agua” Articulo 17° “Que comprenden dos indicadores de nivel de agua y uno o más manómetros.” Articulo 19° “Entre el manómetro y la caldera deberá colocarse una llave de paso que facilite el cambio de éste.” ¿Cuáles son las condiciones para que la caldera este en paro? Para que una caldera se mantenga en paro es necesario que sus tuberías se mantengan con agua y que esta permanezca cerrada, para q sus tubos soldados no se oxiden o se corroan. 9 Conclusiones: Hemos señalado la gran parte de elementos que posee una caldera lo importa que es la sala de la caldera y que esta cumpla todos los requisitos que nos dice la ley, que cada elemento que no posea o que tenga en mal estado puede provocar accidentes al operador de la caldera y a más personas que circulen cerca de la sala. Encontramos que bajo lo leído y analizado la caldera instalada en la sede Macul de la universidad tecnológica metropolitana no cumple las condiciones de funcionamiento, la sala de la caldera debería ser mejorada, eliminando todos los elementos que impidan el libre movimiento dentro de la sala, complementar el acceso a la sala con otra puerta y hacer acceso de aire para su mejor ventilación. Retirar las cerchas del cielo y reemplazarlas por cerchas de material no inflamable (fierro), retirar las placas del cielo así mejorar la distancia entre la parte superior de la caldera y el techo de esta. Suministrarle otra entrada de agua que no salga directamente del suministro de agua potable de la universidad y proteger las tuberías con un material aislante de temperatura. Cumpliendo esta recomendaciones se mejoraría la sala de la caldera siempre y cuando se posea un “libro de vida” de la caldera y un operario idóneo y responsable que acredite haber aprobado un curso de especialización en el servicio de salud. Bibliografía: • http://www.slideshare.net/mariope67/instrucurso • http://html.rincondelvago.com/calderas-o-generadores-devapor.html • Frío industrial: Mantenimiento y servicios a la producción, Volumen 1, Ricard Giménez López • Reglamento de caldera y generadores de vapor, decreto número 48 de la Constitución Política de la Republica de Chile. 10