MAQUINAS TÉRMICAS Mantenimiento De Maquinaria De Planta Quinto Ciclo “Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento de Caldera CBEX Elite (1300-2200 HP)” “Glosario de terminología técnica inglés-español de sistemas de vapor” Alumnos: Luis Andre Cosco Escobedo Wilber Antonio Guerra Zavala René Javier Pacheco Salas Alfredo Huanca Mayta Profesor: Giancarlo Obando AREQUIPA-2011 CAPITULO 1 Introducción A. B. C. D. E. F. G. General La Caldera Construcción Controles de vapor (combustibles) General Tuberías de Agua de alimentación Componentes principales / Conexiones de servicio 1-1 1-2 1-2 1-2 1-7 1-7 1-8 A. GENERAL LA CBEX Elite es una caldera de dos pasos diseñada para trabajos de vapor a alta presión (200-250 psig). Equipamiento estándar, incluye un quemador CB profire XL, avanzado sistema de control en paralelo ICS Hawk, sistema para el control de nivel de agua, y alimentación modular con bypass de 3 válvulas. La información general de este manual se aplica directamente a Cleaver-Brooks modelo Elite CBEX Calderas en tamaños que van a partir de 1300 hp a 2200 hp para los siguientes combustibles: Serie 100 de aceite ligero (No.2) Serie 200 de aceite ligero (No.2) Serie 700 sólo gas Al pedir piezas de repuesto para la CBEX Elite, siempre ordene partes originales de CleaverBrooks con un representante de Cleaver-Brooks autorizado. La caldera y la instalación de los equipos deben estar en cumplimiento con la norma NPFA. La instalación también debe cumplir con los códigos estatales y locales que rigen al equipo. Antes de la instalación. Las autoridades de la jurisdicción deben ser consultadas, obtener los permisos, etc. Todas las calderas de la serie por encima deben cumplir, cuando estén equipados con equipamiento opcional, a la XL GAP, (FM) factory mutual, u asegurar los requisitos de los suscriptores. Figura 1-1: CBEX Elite 1300-1500 HP Figura 1-2: CBEX Elite 1600-2200 HP B. LA CALDERA El modelo Elite CBEX es una caldera piro tubular de estructura de acero soldado y se compone de un recipiente a presión, quemador, control de los quemadores, accesorios del quemador, refractarios, y caldera con un adecuado equipamiento. La potencia de la caldera es indicada por los números de las series de combustible. Por lo tanto, CBEX 7002200 indica un gas de la caldera de 2200 HP. La construcción de tubos de humo ofrece algunas características que la diferencia de otros tipos de calderas. Debido a su tamaño, los tubos de humo contienen una gran cantidad de agua, lo que permite responder a los cambios de carga con una variación mínima en la presión del vapor. Las calderas piro tubulares se clasifican por (BHP) caballos de fuerza de caldera, que no debe confundirse con otro tipo de mediciones de potencia. Las calderas de vapor están diseñadas para trabajar con baja presión o alta presión. Las calderas de baja presión están limitadas a 15 psig de diseño, y se utilizan normalmente para aplicaciones de calefacción. Las calderas de alta presión se utilizan normalmente para cargas de proceso y tienen una presión de diseño superior a los 150 psig. Las calderas de vapor se definen de acuerdo a la presión de diseño y la presión de trabajo. La presión de diseño es la presión máxima utilizada para el diseño de la caldera, para el cálculo del espesor mínimo permisible o características de las piezas del recipiente a la presión de la caldera. La presión de trabajo es la presión de la caldera en la que normalmente se opera. La presión de operación por lo general se mantiene en un nivel adecuado por debajo del ajuste de la válvula de alivio de presión para evitar su apertura durante la operación normal. El capitulo 2 contiene información sobre los tratamientos y requisitos del agua de alimentación. El tipo de servicio que su caldera está obligado a proporcionar tiene una influencia importante en el control de agua que se debe realizar. . C. CONSTRUCCION Las calderas Elite CBEX están diseñadas para aplicaciones de alta presión de vapor (200-250 psig) y estas son construidas de acuerdo a la sección 1, Calderas, del código ASME. D. CONTROL DE VAPOR (todos los combustibles) 1. Control operación de límite de presión: abre el circuito para detener el funcionamiento del quemador en una subida de presión de la caldera. El ajuste para detener o iniciar el quemador es un ajuste de presión preseleccionado. Control de límite de alta presión: abre el circuito para detener el funcionamiento del quemador en un aumento de la presión por encima de un valor seleccionado. El control de límite de alta presión está equipado con un reset manual. Control modular de presión: Se transmite la información de las presiones de la caldera hacia el motor para cambiar la modulación del quemador disparando la tasa cuando el interruptor manual-automático se encuentra en “automático”. Corte de agua baja y control del agua de alimentación (Master CB nivel): Control que responde al nivel de agua. Se realiza dos funciones distintas: Detiene la alimentación de agua, si el punto de nivel desciende por debajo del punto de funcionamiento seguro. Modula la válvula de agua de alimentación de control para mantener el nivel de agua en la caldera. 2. 3. 4. Precaución: El tratamiento de agua es primordial. Para obtener información específica o asistencia sobre el tratamiento de aguas, póngase en contacto con Cleaver-Brooks para pedir asistencia sobre el tratamiento de aguas. El incumplimiento de estas instrucciones puede dañar el equipo. Figura 1-4: Columna de agua y controles de presión (Configuraciones variables) 1-5: Niveles de agua – CBEX Elite PRECAUCION Determinar que los puntos de corte principal y auxiliar de agua y control de la bomba estén al mismo nivel después de la instalación y a lo largo de la vida útil del equipo. El incumplimiento de estas instrucciones puede dañar el equipo. 5. Columna de Agua: Permite inspeccionar el nivel del agua y controlar la bomba, incluye un vaso medidor y un medidor de cierre de vidrio. Columna de Agua de la válvula de drenaje: se debe purgar con regularidad para ayudar en el 7. 8. 9. mantenimiento de las tuberías, y mantener la cámara de flotación limpia y libre de sedimentos. Visor de calibre de la válvula de drenaje: se debe limpiar el cristal del medidor. Válvula de ventilación: Permite que la caldera sea ventilada durante el tiempo de llenado, y facilita la inspección rutinaria de la caldera como es requerido por el Código ASME. Sistema auxiliar de cierre ante nivel bajo de agua: Abre el circuito para detener el funcionamiento del quemador en la caldera cuando el nivel de agua cae. 6. Figura 1-6: Componentes Principales (2200 HP) Figura 1-8: Válvulas de Seguridad Figura 1-7: Instalación Recomendada – Válvula de seguridad 10. Válvula de Seguridad: Impide una acumulación de presión mayor a la presión de diseño. El tamaño, clase y número de válvulas en una caldera está determinado por el código ASME para calderas. Las válvulas de Seguridad y la tubería de descarga, deben ser instalados para cumplir con los requisitos del código ASME. La instalación de una válvula es de primordial importancia para su vida útil. Una válvula se debe montar en posición vertical para que la tubería de descarga y drenajes para evitar la acumulación de presión de retorno y la acumulación de material extraño en la zona de asiento de la válvula. Aplique una cantidad moderada de pasta selladora a las roscas macho y evitar un ajuste excesivo, que pueden distorsionar los Asientos. Use solamente llaves indicadas en los planos proporcionados. Cuando se instala Sólo el personal debidamente certificado como el certificador del fabricante de la válvula de seguridad se puede ajustar o reparar las válvulas de seguridad de la caldera. El incumplimiento de estas instrucciones puede causar lesiones en el personal o la muerte una válvula de brida conectada, use una junta nueva y saque los tornillos de fijación en forma pareja. No instalar o quitar las válvulas mediante el uso de un tubo o una llave en la salida. Una conexión flexible entre la válvula y la tubería de escape, es recomendado. La tubería de descarga debe estar bien distribuida de manera que su peso no afecte a la válvula. No pintar, lubricar, o cubrir con cualquier tipo de decoración la válvula de seguridad. Una válvula no requiere lubricación o capa protectora para que funcione correctamente. D. TREN DE GAS El tren de gas incluye: Regulador de presión de gas. Válvula primaria de cierre motorizado de gas. Válvula secundaria de cierre motorizado. Válvula de ventilación. Interruptores de alta y baja presión de gas. Conexiones de pruebas de fugas. F. TUBERIAS DE ALIMENTACION Las tuberías de alimentación de la caldera incluyen: Válvula modular de alimentación de agua. 3 válvulas de derivación. Filtro y válvula de retención. Nota: La configuración del tren de gas puede variar en función de la instalación. G. COMPONENTES PRINCIPALES/CONEXIONES DE SERVICIO Configuraciones Típicas Estas configuraciones pueden variar. CAPITULO 2 Cuidado y requisitos del agua de alimentación A. B. C. D. E. F. G. H. General Tratamiento de agua Limpieza Hervido de la nueva unidad Lavado Purga Inspección periódica Preparación para la extensión de Lay-up 2-1 2-2 2-2 2-3 2-3 2-4 6-2 6-2 A. GENERAL Una discusión completa de suministro de agua y el tratamiento está fuera del alcance de este anual. Para obtener información específica o asistencia con sus necesidades de tratamiento de aguas, póngase en contacto con su representante de partes y servicio de Cleaver-Brooks. Los equipos de agua de alimentación deben estar listos para el uso e instalación de la caldera. Asegúrese de que todas las válvulas, tuberías, bombas de alimentación de calderas, y los receptores se instalan de acuerdo con los códigos y practica vigente. Observar cuidadosamente el estado del agua es esencial para la vida de la caldera y la duración del servicio. Es vital que se tomen precauciones en la colocación de la vasija de presión en servicio inicial. El agua de las calderas y sistemas nuevos y remodelados pueden contener aceite, grasa u otras materias extrañas. Un método de hervir el recipiente para eliminar las acumulaciones se describe más adelante en este capítulo. Las calderas, como parte de un sistema de agua caliente, requieren que el agua circule libremente. El sistema debe funcionar según lo previsto por su creador con el fin de evitar cambios bruscos de temperatura, posiblemente dañinos. Alimentar a la bomba. Antes de colocar la bomba de alimentación en servicio, momentáneamente energizar el motor de la bomba para establecer la rotación correcta de la bomba. Con la rotación correcta establecida, cerrar el interruptor de alimentación de la bomba de entrada de la caldera. La bomba debe funcionar continuamente, mientras que la válvula de agua de alimentación modular mantiene el nivel adecuado de agua en la caldera. Las bombas de agua de alimentación deben tener la capacidad adecuada para mantener el nivel de agua que se requiere en todas las condiciones de funcionamiento. Revise las bombas de alimentación periódicamente y de mantenimiento cuando sea necesario para evitar averías inesperadas. Nota: Antes de operar la bomba, revise cuidadosamente la alineación del acoplamiento flexible, si es que se usa uno. Un acoplamiento alineado correctamente durará mucho tiempo. Nota: Si el agua de las válvulas de aislamiento de columna se ha instalado, las válvulas deben ser abiertas y cerradas en posición abierta. Si las válvulas están instaladas, es ilegal hacer funcionar la caldera con válvulas cerradas o sin sellar. ATENCION: Las válvulas de aislamiento en la tubería de columna de agua deben estar bloqueadas durante la operación. El no hacerlo puede resultar en una condición de bajo nivel de agua. B. TRATAMIENTO DE AGUA El agua de alimentación de la caldera debidamente tratada, junto con la ingeniería y las practicas de operación, llevaran a la máxima eficacia y larga vida útil sin problemas de recipientes de presión, con un menor costo operativo. Póngase en contacto con un representante autorizado de Cleaver-Brooks para obtener información sobre cómo prevenir la presencia de sólidos indeseables y gases corrosivos. Objetivos del tratamiento del agua, en general, son los siguientes: 1) Prevenir la acumulación de escamas duras y de lodos suaves, que reducen la transferencia de calor y pueden dar lugar a sobrecalentamiento de metales y costosos tiempos de inactividad y de reparación. 2) Eliminar los gases corrosivos de la caldera de agua. 3) evitar que se agriete el metal de la caldera. 4) evitar la contaminación y la formación de espuma.) El cumplimiento de los objetivos por lo general requiere tratamiento de agua de alimentación adecuada antes y después de la introducción de esta en la caldera. La selección del pretratamiento, depende de la fuente de agua, su composición química, la cantidad de agua de reposición, etc., Debido a las variables que intervienen, no solo el tratamiento de aguas puede ser considerado como un “cura-todo", ni es conveniente experimentar con métodos caseros de tratamiento. Las superficies internas u orilla de la válvula de presión deben ser inspeccionadas con la frecuencia suficiente como para determinar la presencia de cualquier tipo de contaminante. Un medidor de agua de tamaño adecuado se debe instalar en la línea superficial del agua con el fin de determinar con precisión la cantidad de agua cruda ingresados en la caldera y para ayudar al mantenimiento en condiciones adecuadas. 2. RECIPIENTES A PRESIÓN: C. LIMPIEZA 1. TUBERÍAS DE VAPOR La orilla del recipiente de presión se debe mantener limpia de grasas, lodos y materiales extraños. Estos depósitos, pueden acortar la vida útil del recipiente a presión, puede interferir con una operación eficiente y eficaz de control de la seguridad de dispositivos, y muy posiblemente la causa innecesaria y costosa re-trabajo, las reparaciones y el tiempo de inactividad. Las condiciones de instalación y de funcionamiento que la caldera ser sometido a debe ser considerado y la limpieza de la orilla de la vasija de presión deben ser proporcionados durante el curso de la puesta en marcha inicial. El recipiente a presión y las líneas de vapor y retorno representan, en efecto, un sistema cerrado. Aunque el vapor y el retorno (condensado) líneas puede haber sido previamente limpiados, es posible que: (1) limpieza ha sido insuficiente. (2) viejo sistema parcial o total está involucrada. (3) Las condiciones pueden impedir la adecuada limpieza de la tubería. Una inspección revela cierto interna condiciones y servir como un control contra las condiciones indicadas mediante un análisis químico del agua de caldera. La inspección debe ser realizada tres meses después de comenzar y en intervalos regulares de 6 -, 9 -, o intervalos de 12 meses. La frecuencia de más inspecciones periódicas dependerá de las condiciones internas encontradas. Cualquier lodo, lodo o sedimento encontrado tendrá que ser eliminado Nota: La temperatura de la carga inicial de agua para pruebas hidrostáticas, o para la operación normal debe ser como se indica en el Código ASME de calderas. Los sistemas de vapor y tuberías conectadas a la caldera pueden contener aceite, grasa o cualquier material extraño. Las impurezas deben ser eliminadas a fin de evitar daños al recipiente de presión. En un sistema de vapor, el condensándose debe purgar hasta que las pruebas demuestran la eliminación de las impurezas. Durante el período que el condensado se desperdicia, se debe prestar atención al tratamiento del agua cruda utilizada, para que la acumulación de los materiales no deseados no ocurra. Para más información, póngase en contacto con locales Cleaver-Brooks representante autorizado. D. HERVIDO DE LA UNIDAD NUEVA Las superficies internas de una caldera recién instalada pueden tener aceite, grasa u otros recubrimientos de protección utilizados en la fabricación. Estos revestimientos deben ser removidos debido a que baje la tasa de transferencia de calor puede causar el sobrecalentamiento de un tubo. Antes de empezarlos procedimientos, el quemador debe estar listo para trabajar. El operador debe estar familiarizado con el procedimiento señalado en el funcionamiento del quemador. Advertencia: El uso de una mascarilla adecuada, gafas de goma guantes y ropa de protección es muy recomendable. No permita que el material o la solución concentrada se sequen .y evitar el contacto con la piel o la ropa. El incumplimiento de estas instrucciones puede ocasionar lesiones graves o la muerte. PURGA MANUAL INTERMITENTE: Es necesaria para el funcionamiento de la caldera, independientemente de que se emplee purga continua. Las tomas de purga se encuentran en la parte inferior más bajo de la caldera con el fin de reducir los sólidos disueltos en el agua del recipiente a presión, y para eliminar una parte de los lodos que se acumula en la parte inferior de la embarcación. El equipo generalmente consiste de una válvula de apertura rápida y una válvula de cierre. Todas las tuberías deben estar a en punto seguro de descarga. Las Tubería deben ser debidamente acreditadas. PURGA CONTINUA: La purga continua se utiliza en conjunción con una superficie de soplado tapada y consiste en la extracción continua de agua concentrada. La superficie de purga de apertura, se encuentra en la parte superior de la línea central de la válvula de presión. Se suministra desde el interior de las tuberías recogiendo estas por debajo del nivel del agua Una válvula de control de orificio se utiliza para permitir un flujo continuo. Ajustes periódicos se hacen a la válvula de ajuste para aumentar o disminuir la cantidad de purga, de acuerdo con la prueba de análisis. La válvula de control de flujo y las tuberías son generalmente provistas por otros. Todas las tuberías deben estar en un punto seguro de descarga. E. LAVADO A más tardar tres meses después de la puesta en funcionamiento de la caldera y el servicio de inicio, como las condiciones lo justifiquen, la válvula de presión debe ser drenada después de haber sido debidamente enfriada a la temperatura ambiente. F. PURGA La purga de la Caldera de agua se hace a través de la válvula de presión con el fin de que la reducción de la concentración de sólidos en el agua de la caldera se produzca. Los sólidos son traídos por el agua de alimentación a pesar de que el agua se trata antes, su uso a través de los procesos externos son diseñados para eliminar las sustancias no deseadas que contribuyen a la formación de depósitos de escamas. Sin embargo, ninguno de los proceso. Puede eliminar todas las sustancias. A pesar de su alta eficiencia, algunos sólidos estarán presentes en el agua de alimentación de la caldera. Los sólidos se vuelven menos solubles a alta temperatura y tienden a acumularse en las superficies de calefacción. Por lo tanto, el tratamiento químico de purga interna es necesario para evitar la formación de sólidos. Las escamas tienen un valor de transferencia de calor bajo y actúan como un aislante barrera., que no solo significa que baja la eficiencia, sino en consecuencia mayor consumo de combustible, pero lo más importante, puede causar el sobrecalentamiento del metal de la caldera. El sobrecalentamiento del metal de la caldera puede resultar en la fallas de los tubos u otro recipiente de presión, al dañar el metal y dar lugar a tiempo de inactividad de la caldera y reparaciones costosas. 1. PURGA DE LA CALDERA Hay dos tipos principales de purga: purga manual intermitente y purga continua. Figura 2-1: Vista superior de la tubería de purga G. INSPECCION PERIODICA Las regulaciones de seguros o las leyes locales exigen una periódica inspección de la válvula de presión por un inspector autorizado. Se da generalmente Antelación suficiente para permitir la extracción de la caldera y la preparación para la inspección. Advertencia Para evitar el peligro de descarga eléctrica, recomendamos el uso una linterna de baja tensión durante una inspección interna. Preferiblemente, los inspectores deben trabajar en parejas. El incumplimiento de estas instrucciones puede resultar en lesiones graves o la muerte. H. PREPARACION PARA LA EXTENSION DE LAY-UP Muchas calderas que se utilizan para calefacción pasan largos períodos de inactividad. Se debe prestar especial atención a las calderas cuando están inactivas de modo que sus superficies no deben estar cerca al fuego, ni permitir que se deterioren por corrosión. Existen demasiadas condiciones para establecer las normas definitivas. Hay dos métodos de almacenamiento: húmedo o seco. En su local de Cleaver- Brooks representante autorizado puede recomendar el mejor método dependiendo de las circunstancias de la instalación CAPITULO 3 Quemador Profire XL A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L. General Descripción Controles de funcionamiento Sistema de manejo de aire de combustión Controles de la tasa de disparo Cabeza de disparo Sistema de gas Instalación Operación Ajustes Mantenimiento Apagado Extendido A. GENERAL PELIGRO.!! EL ÚNICO AUTORIZADO PARA AJUSTAR, O UTILIZAR ESTE EQUIPO, ES EL PERSONAL DE SERVICIO DEL QUEMADOR. El operador debe estar familiarizado con el funcionamiento individual de todos los controles para comprender las operaciones y procedimientos descritos en el manual. Identificar y localizar cada tema en las ilustraciones, ya que se describen en las siguientes secciones. excepción de la inspección periódica y mantenimiento. Después de seleccionar la configuración adecuada de sobrecarga para el motor de arranque, el resto de los componentes del panel de control requieren muy poca atención, excepto para la limpieza de vez en cuando. C. CONTROLES DE FUNCIONAMIENTO CBEX calderas Elite son un equipamiento estándar del Cleaver-Brooks HAWK ICS, un sistema de gestión de la caldera y el control exclusivo ,este sistema esta específicamente diseñado para integrar las funciones de un Controladores lógicos programables (PLC) y el Control de gestión del quemador, así como de funcionamiento de la caldera y otros controles auxiliares. Los dispositivos PLC asociados comprenden un diseño modular que proporciona flexibilidad para la expansión y tienen componentes de fácil mantenimiento. El sistema ICS HAWK incorpora una pantalla táctil fácil de usar. Machine Interface (HMI) que muestra los parámetros de la caldera, muestra el abastecimiento y el acceso a la configuración de la caldera y las funciones de control. B. DESCRIPCION Todos los quemadores tienen una función de encendido por chispa de gas. Ya sea con combustible, el quemador opera con total modulación. Un interruptor permite el cambio automático de disparo modulado para configurar manualmente el disparo contra cualquier tasa que se desee, de entre el mínimo y máximo. Medidas de seguridad adicionales aseguran que el quemador siempre vuelve a su mínima posición de disparo para la ignición. XL / Series están diseñados para la operación automática y desatendida, en el Código permite que, a Figura 3-1: Hawk HMI NOTA: Para información completa sobre el sistema de control CBEX Elite, consulte los manuales siguientes: 750-229 Hawk ICS750-217 de posicionamiento paralelo Figura 3-2: Panel de control interior Hz, y para disparar contra cualquiera a media o alta presión. E. CONTROL DE VELOCIDADES DE TIRO. Independientemente del combustible utilizado, la entrada del quemador está totalmente modulada entre el fuego bajo y alto, en la demanda de la caldera. La tasa de disparos es controlada por un sistema de posicionamiento paralelo utilizando actuadores eléctricos. F. CABEZA DE DISPARO El acceso a la cabeza de disparo es proporcionado por una puerta de acceso posterior y lateral de acceso cubiertas desmontables en la carcasa del quemador. G. SISTEMA DE GAS A. B. C. D. E. F. G. Controlador Lógico Programable Módulo Modbus SM2 Fuente de alimentación Módulos de entrada y de salida Control de Seguridad de llama Fuente de alimentación Interruptor de circuito del panel ADVERTENCIA Lea todos los manuales suministrados con la caldera y los controles antes de operar este equipo. El no hacerlo puede resultar en lesiones personales graves o la muerte El gas es introducido en la zona de combustión de un colector circular a través de varios puertos en el tubo de explosión, ya través de una zona de premezcla. La potencia se determina por el tamaño y el número de puertos, por la presión del colector y por la combustión de la zona de presión. La tasa de disparo está regulada por una válvula rotativa, una válvula tipo mariposa regula la entrada del colector. Dos válvulas de seguridad son de gas y el motor principal se proporciona para su instalación en el tren de gas aguas arriba de la válvula de mariposa. Válvulas de seguridad de cierre de gas están conectadas a la programación de control para abrir y cerrar automáticamente en el momento adecuado en la secuencia de operación. D. COMBUSTION DE TRATAMIENTO DEL SISTEMA DE AIRE El sistema de combustión de aire es manejado a consta de dos grandes componentes: 1. AMORTIGUADOR DE MONTAJE: Un amortiguador rotativo regula el volumen de aire de combustión y se coloca mediante un actuador. El amortiguador es normalmente casi cerrado en la combustión de baja posición y se abre como el quemador de discos a un fuego de alta posición. 2. ACCIONADA POR MOTOR IMPULSOR: El diámetro del mini impulsor determina la presión de aire disponible y el ancho determina la capacidad de aire en pies cúbicos por minuto. Las combinaciones del impulsor del motor están disponibles para 50 Hz o 60 FUNCIONAMIENTO El Gas medido fluye a través de la llave de paso principal del gas, a través del regulador de presión para las válvulas de gas automático y la válvula de mariposa del colector de gas. La válvula de mariposa de gas modula el flujo de entrada al quemador. La válvula de mariposa se coloca por medio de los actuadores. La compuerta de regulación de aire también se coloca al mismo tiempo por los actuadores. La válvula de gas automático no se puede activar a menos que el interruptor del aire de combustión está cerrado. Los interruptores de gas de alta y baja presión deben estar cerrados para probar la presión de gas adecuado. Una válvula de purga normalmente abierta, se encuentra entre las dos válvulas de gas automático. Esta válvula se cierra cuando las válvulas de gas automático están abiertas. Cuando las válvulas automáticas están cerradas, la válvula de ventilación está abierta para votar el gas al exterior, todo debe estar presente. H. INSTALACION La Energía eléctrica disponible es generalmente 230/460 voltios, 3 fases, 60 Hz, o 380 voltios, 3 fases, 50 Hz. El circuito de control es de 115 voltios, monofásica, 60 Hz o 115 voltios y fase, solo, 50 Hz. Consulte el esquema eléctrico suministrado con el quemador. Las Conexiones de potencia se realizan en el panel de control. Instalar la grabadora de forma adecuada. El quemador está diseñado para funcionar con el nivel de tubo de explosión. No incline hacia arriba o hacia abajo del quemador. Sujete firmemente el pedestal del quemador en el suelo o base. La cara de la brida y el quemador deben ser sellados siempre con el quemador. Con cuidado, coloque la junta sobre los niveles de voltios de secado. El I.D. del horno al secarse es ligeramente mayor que el identificado, asegúrese de que el secado en el horno y cañón del quemador son concéntricos. Debido a las tolerancias de agujero de perno, el horno seco debe ser cambiado para lograr esto. Después de las tuercas de secado en el horno están bien apretados, el quemador y el horno puede ser montado en la caldera. CAPITULO 4 CONTROL OPERACIONAL A. B. C. D. E. Sistemas de apagado ante nivel mínimo de agua Interruptor de aire para la combustión Interruptor del aire atomizado Interruptor de poca presión de gas Interruptor de excesiva presión de gas 4-1 4-2 4-2 4-3 4-3 A. SISTEMAS DE APAGADO ANTE NIVEL MÍNIMO DE AGUA No es necesario realizar ningún tipo de ajuste debido a que los controles LWCO son pre configurados en la fábrica. Pero si observa que los niveles mínimos de agua son alterados a sobremanera, entonces se debe reemplazar los componentes. último, regresar el selector de la posición de “testeo” a la de “RUN”. C. INTERRUPTOR DEL AIRE ATOMIZADO La presión del aire empuja un diafragma que conmuta el switch que, a su vez, cuando está cerrado completa un circuito para comprobar la presencia de aire atomizado. El selector de aire se debe ajustar cuando la presión de la ignición es mínima pero no lo suficiente como para apagar la llama. El ajuste de control puede hacerse con la compuerta “damper” cerrada, o en la posición de pre-purgado. B. INTERRUPTOR DE AIRE PARA LA COMBUSTION La presión del aire presiona a un diafragma que conmuta un selector, que a su vez completa un circuito que comprueba la presencia de aire en la combustión. Una vez que la presión del aire en la combustión disminuye al mínimo se configura la mínima apertura de aire. Que es lo suficientemente pequeña para que la llama exista pero no lo suficiente como para que se apague. Nota: En un caldero a base de petróleo los selectores de aspersión de aire deben estar cerrados. Nota: Si se usa un combustible combinado, el switch selector debe estar seteado en “gas” para eliminar la prueba de aire atomizado del circuito. Lentamente disminuir el ingreso de aire ajustando el tornillo hasta que cierre el circuito. En ese punto es donde el programador bloqueará el sistema y lo reiniciará. Posteriormente girar media vuelta el tornillo para que esté en el mínimo. Luego se debe recircular el programa para estar seguros de la normal operación del caldero y por D. INTERRUPTOR DE POCA PRESION DE GAS Ajustar la configuración de la escala a un poco menos del punto de la presión de quemado. El circuito de control se abrirá cuando la presión sea inferior a ese punto. De tal forma, que si la distribución de gas disminuye demasiado, se realizan paros efectivos del sistema. Sin embargo, las regulaciones requieren que la configuración no sea menor que el 50% que la presión de flujo de entrada corriente. Si el sistema se apaga por baja presión de combustible, es indispensable realizar un reseteo manual del sistema. Presione el pulsador de reseteo después que se recupere la presión de combustible. E. INTERRUPTOR DE EXCESIVA PRESION DE GAS DE GAS: Ajustar la configuración de la escala a un poco superior de la presión normal de quemado. El circuito de control se abrirá cuando la presión sea mayor a ese punto. Es necesario regular ese punto con precisión porque si el punto configurado de presión es demasiado cercano a la presión normal de trabajo, se pueden generar paros innecesarios del sistema. Sin embargo, la presión máxima no debe ser mayor del 150% de la presión normal de trabajo. Si el sistema se apaga por excesiva presión de combustible, es indispensable realizar un reseteo manual del sistema. Presione el pulsador de reseteo después que se reduzca la presión de combustible a una presión admisible. CAPITULO 5 INSPECCION Y MANTENIMIENTO A. GENERAL Un programa de mantenimiento bien planeado ayudará a evitar tanto tiempo como dinero en reparaciones, promoverá la seguridad y apoyará a los inspectores de calderas. Debe establecerse una agenda de inspección con una lista de procedimientos. Es recomendable que exista un registro o historial sobre los mantenimientos realizados en el cuarto de calderas. Guardando registros de actividades de mantenimiento diarias, semanales, mensuales y anuales, se provee una guía valiosa que ayuda bastante a economizar y reducir los servicios externos generados por los equipos. En la figura 5.3 se muestra un ejemplo de un horario de una inspección de una caldera. Es importante resaltar que la frecuencia de inspección depende de condiciones variables como la carga, combustible, requerimientos de sistema, medio de trabajo (bajo techo, campo abierto), etc. Un buen cuidado ayuda a mantener la apariencia profesional del cuarto de calderas. Solo se debe permitir operar, ajustar o reparar las calderas y el equipo relacionado al personal autorizado y entrenado en el tema. En el cuarto de calderas no debe existir ningún componente que no sea estrictamente necesario durante la operación de las calderas y los sistemas de calor. Aun cuando la caldera tiene elementos mecánicos y eléctricos que hacen su operación automática o semi-automática, los equipos requieren de mantenimiento sistemático y periódico. Ningún proceso de automatización exime al operario de responsabilidades, pero sí libera al operador de algunas actividades repetitivas, permitiéndole emplear ese tiempo a dedicarse al mantenimiento y cuidado de los equipos. Es necesario un continuo estado de alerta para reconocer ruidos inusuales, lecturas inapropiadas de los indicadores, fallas, etc. Todos esos indicadores pueden hacer que el operador descubra malfuncionamientos y permita prontas acciones correctivas que prevengan de reparaciones caras y que demanden tiempos excesivos de inactividad de los equipos. Cualquier falla, ya sea de combustible, agua, vapor o en los gases de escape, debe ser reparada prontamente y bajo las condiciones que se consideren necesarias para la seguridad de los operarios. Debe incluirse mantenimiento preventivo dentro de los planes en aspectos como una revisión regular del espesor de las paredes de los conectores, de los bloqueos, estado de los tornillos, sellos, etc. Inspección periódica Las regulaciones y leyes locales sobre seguridad requieren de una inspección periódica de los envases a presión, que sea realizada por un inspector autorizado y homologado. Las inspecciones son generalmente, pero no necesariamente, programadas en periodos de parada de la caldera, por ejemplo durante temporadas de no operación de la planta. Este tipo de inspecciones generalmente van acompañadas por mantenimientos mayores que impliquen reemplazo de piezas, o reparaciones que no pueden hacerse durante tiempos de operación excesiva de la caldera. Mientras se realizan las inspecciones que se enfatizan en los conductores de agua y fuego donde se realiza el intercambio de calor, se genera una oportunidad para el operador para revisar todos los demás componentes (tales como la boya de seguridad, válvulas, tuberías internas, bombas, materiales refractarios, etc.) así como tareas de pintado, repintado, y reemplazo de algunos componentes que se programaron específicamente para estas fechas. Nota: Para asegurar la operación correcta de la caldera, solo deben utilizarse repuestos y partes genuinas de la marca “Cleaver Brooks”. Contacte a su representante local para que le provea de la información específica. Las calderas de la marca “Cleaver Brooks” están diseñadas y construidas para tener larga duración y brindar un excelente servicio. Las buenas prácticas de mantenimiento y cuidado a consciencia asegurarán la eficiencia y economía de su operación, así como contribuirán a incrementar su ciclo de vida. C. CONTROLES DEL NIVEL DE AGUA La necesidad de revisar los controles de nivel de agua no debe pasarse por alto. Los mayores daños ocasionados a los calderos surgen por operar con niveles muy bajos de agua, o por usar agua que no ha sido tratada apropiadamente. Siempre se debe asegurar el nivel correcto del agua del caldero. En los calderos de vapor, el agua debe ser removida completamente del caldero de manera diaria o incluso de manera más frecuente, dependiendo de la calidad del agua de trabajo en cuanto a pureza. Si se observa que el caldero está trabajando frecuentemente con niveles bajos de agua se debe contactar al distribuidor local para una inspección. A su vez, los controles de nivel de agua deben ser limpiados con frecuencia, poniendo especial énfasis en los acoples y tuberías cortas, que al ser obstruidos, inutilizarían los sistemas de protección del caldero. B. LIMPIEZA DEL QUEMADOR El hollín y el no-combustible funcionan como resistencias térmicas y al flujo, y tienden a acumularse. Reducirán la transferencia de calor del agua e incrementarán el consumo de combustible. Además, el hollín y otros depósitos suelen ser grandes agentes absorbentes de humedad, convirtiéndose así en agentes altamente corrosivos. Se debe realizar limpiezas durante intervalos frecuentes dependiendo de la carga, el tipo, la calidad y pureza de combustible, temperatura interna de la caldera y la eficiencia del combustible. Se puede usar un termómetro enclavado para determinar los intervalos de limpieza, dado que la acumulación de hollín en las tuberías internas aumentará la temperatura de los gases de escape y reducirá la temperatura y valor calorífico del agua. La limpieza de las tuberías conlleva una apertura de las puertas frontales del caldero. Todos los restos de hollín y otras acumulaciones deben ser removidos. Los escapes de gases deben ser inspeccionados como mínimos una vez al año para evaluar la cantidad de hollín y determinar si es necesaria una limpieza a fondo destapando el caldero. Y, dependiendo de las circunstancias, puede requerirse un recubrimiento de protección en las tuberías de intercambio de calor. D. TANQUE DE VIDRIO A PRESIÓN PARA EL AGUA SI se observa un tanque fracturado o decolorado se le debe reemplazar inmediatamente. Como parte del programa de mantenimiento debe incluirse el reemplazo de este tanque. Siempre se debe emplear nuevos sellos y empaques al cambiar de tanque. No use empaques viejos, gastados o demasiado grandes, porque pueden forzar las válvulas del tanque. Cierre las válvulas cuando reemplace el tanque de vidrio. Agenda de inspecciones de la caldera Recomendada: E. CONTROLES ELÉCTRICOS Los controles de operación deben ser inspeccionados mensualmente. Examine el espesor de las conexiones eléctricas y mantenga limpios los controles. Remueva cualquier resto de polvo que se encuentre dentro de los controles utilizando aire a baja presión, cuidando de no dañar los componentes. Las tuberías que guían el sistema de actuadores para el control de presión deben ser limpiadas, si es necesario. El polvo y la tierra pueden generar sobrecalentamiento al inicio del motor y en los contactos de los relés. Use una herramienta de cepillo o una lima para limpiar y pulir los contactos. Los contactos principales tienen un baño de plata y no se desgastarán fácilmente. Remplace los contactos sólo cuando el espesor de los mismos será muy pequeño. Dejar encendido el sistema habiendo cerrado la entrada de combustible. El sistema principal se energizará pero no se generará ninguna llama. The fuel valve(s) des energize within 4 seconds after the main burner ignition trial ends. The control will lock out on a safety shutdown. The flame failure light (and optional alarm) will be activated. The blower motor will run through the post-purge and stop. Turn the burner switch off. Reset the safety switch. Reestablish main fuel supply. Pasados 4 segundos de ausencia de llama, la válvula de admisión se des energizará y el sistema recurrirá a un apagado de segudirad.se activará una luz de alarma y una sirena opcional. Cuando suceda esto durante la operación, reiniciar el interruptor de seguridad y restablecer el ingreso de combustible. Revisión de la pérdida de llama Si el sistema funciona correctamente, pero la alimentación de combustible disminuye hasta extinguir la llama, la válvula de ingreso se des energizará y se dará un tiempo de 4 segundos para el retorno de la llama. Pasado ese tiempo, se detendrá el sistema. PELIGRO No use materiales abrasivos como papel lijar en los puntos de contacto, si no se siguen estas instrucciones, se puede dañar el equipo. Revisión del fallo del pilotaje de llama Cierre el pilotaje de auto apagado y también la alimentación principal de combustible. Encienda el interruptor del quemador. Debería generarse una chispa de ignición pero ninguna llama. Como no se va a generar una llama, entonces los sistemas de seguridad deben des energizar el pilotaje de control y apagar el sistema. F. MANTENIMIENTO DEL QUEMADOR DE GAS ASPECTOS GENERALES Un programa de mantenimiento previene costos de reparación innecesarios; que implican repuestos, y costos por tener parada la máquina. Se recomienda que se guarde un registro de mantenimiento diario, semanal, mensual y anual. Los equipos eléctricos y mecánicos requieren una inspección y mantenimiento sistemático y periódico. Las características de automatización no eximen al operario de responsabilidades respecto a la máquina, pero si le evitan realizar tareas rutinarias para que pueda emplear su tiempo en el cuidado y mantenimiento de los equipos. SISTEMA DE CONTROL Revisando la falla de los sistemas de llama Leave the gas pilot shutoff cock open. Shut off the main burner fuel supply. Turn the burner switch on. The pilot will light upon completion of the pre-purge period. The main fuel valve(s) will be energized, but there should be no main flame. La mayoría de los sistemas de control requieren poco mantenimiento, y una inspección regular. Examine regularmente las conexiones eléctricas. Mantenga limpios los controles. Quite cualquier polvo que pueda acumularse dentro de los controles. Siempre deben dejarse cubiertas sobre los controles. Mantenga las puertas del gabinete de control siempre cerradas. El polvo y la tierra pueden dañar el arranque del motor y los contactos de los relés. CONTROL DE PROGRAMA La lógica de control viene configurada de fábrica y no requiere que se le altere. Sin embargo, el fabricante incluye junto con el producto un boletín con solución a problemas frecuentes. Además se deben realizar chequeos periódicos del correcto funcionamiento del sistema. CABEZAL DE DETECCIÓN DE LLAMA Desconecte la conexión a la válvula de ingreso de combustible, suelte el bloqueo del impulsor y permita que se posicione el detector de llama. Observe el cabezal y verifique su estado, así como su posición. A su vez, inspeccione los electrodos, que deben estar sujetos firmemente, sin vibraciones. También debe revisar los restos de petróleo que no han sido quemados, limpiarlos y reportar la cantidad encontrada. SISTEMA PILOTO Y ELECTRODO DE IGNICIÓN ESCÁNER DE FLAMA El escáner debe estar limpio. Incluso un pequeño montículo de contaminación puede alterar la señal de flama reduciéndola. Limpiar los lentes del escáner con un paño suave. DESMONTAJE DEL VENTILADOR Para accede a la rueda del ventilador, primero se debe remover el alojamiento de la entrada de aire. Se siguen los pasos dados por las siguientes imágenes El transformador de la ignición requere un poco de atención. El operario debe asegurarse que los cables se encuentran firmemente unidos al sistema.