Mejores prácticas no 22

Típicamente, la eficiencia térmica refleja que tan bien transfiere calor el recipiente de la caldera. Este concepto usualmente excluye perdidas de radiación y convección. Eficiencia de combustión implica solamente la capacidad del quemador para quemar el combustible sin la presencia de monóxido de carbono o hidrocarburos no quemados. Eficiencia de caldera puede no significar nada, aunque si relacionamos esta eficiencia con la energía que se suministra la caldera en relación con la energía que entrega convertida en vapor, podemos considerar esta relación combustible a vapor como una verdadera relación de eficiencia.

La eficiencia de una caldera se ha definido como la relación de calor entregado a través de la generación de vapor, dividido entre el calor suministrado por el proceso de combustión.

El calor total generado en un proceso de combustión no es totalmente transferido a la generación de vapor debido a las pérdidas naturales que tienen en diseño las calderas o generadores de vapor, estas pérdidas son debidas a:

Perdidas por radiación y convección

Perdidas por desecho de gases calientes en la chimenea Perdidas por purgas de condensado a alta temperatura Perdidas por humedad en el vapor generado

Estas pérdidas tienen un impacto muy significativo en la eficiencia total, por lo que vale la pena hacer un análisis detallado de cada uno de ellos.

Las pérdidas en general son debidas al diseño de construcción de la caldera o generador de vapor, por lo que se dará una descripción general de las características de diseño.

CALDERAS PAQUETE

El concepto de calderas paquete tiene en el mundo alrededor de 70 años, en ellas todos los componentes son diseñados e instalados en una sola plataforma, de tal manera que las únicas conexiones que se requieren para su operación son las instalaciones de: agua, energía eléctrica, combustible, vapor y condensado y chimenea para la descarga de gases de combustión. La caldera paquete es compacta, usualmente requiere poco espacio y se arma completa con quemador, ventilador, aislamientos, refractarios, controles, bomba auxiliar y precalentador interconectados eléctrica y mecánicamente. Esto da al propietario la sencillez de una sola fuente de responsabilidad en materia de garantías, reparaciones y mantenimiento.

Durante la segunda Guerra Mundial, un nuevo tipo de calderas paquete fueron introducidas a la industria marina (Caldera Escocesa), que actualmente es ampliamente conocida en la industria como Caldera de Tubos de Humo.

CALDERAS DE TUBOS DE HUMO:

Estas calderas están construidas por un recipiente cilíndrico, con un quemador central llamado "Tubo de Morrison", los gases de combustión pasan por dentro de los tubos, llamados tubos de humo, el agua y el vapor se encuentran en el lado exterior de los tubos y el quemador, contenidos por el cuerpo principal. En esencia una caldera de tubos de humo se construye en forma similar a un intercambiador de calor de casco y tubos.

Una de las características inherentes de esta caldera es el gran volumen de agua que contiene, esto permite responder a variaciones de carga con cambios mínimos en la presión de vapor.

El diseño ideal para este tipo de intercambiadores es la forma esférica, sin embargo, no es práctico, por lo que se maneja una forma cilíndrica.

En un cuerpo cilíndrico las fuerzas transversales son fácilmente absorbidas por la estructura, sin embargo, las fuerzas longitudinales limitan la construcción de dichas calderas.

Los esfuerzos longitudinales tienden a causar ruptura lateral. Estas fuerzas son proporcionales a la presión y el diámetro del recipiente, el espesor de placa se va volviendo cada más grande en la medida que se tratan de absorber estos esfuerzos, por lo que el límite de presión que pueden alcanzar estos equipos es máximo 300 psig. (21 kg/cm²g).

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REVISION DEL FORMATO: C

FECHA DE EFECTIVIDAD DEL FORMATO:10/03/2022