Mejores prácticas no 22

GENERADOR MONOTUBULARES

Este generador de vapor, también llamado monotubular, utiliza un serpentín continuo, alimentado por una bomba de desplazamiento positivo. El espacio entre los tubos de las espiras es graduado para optimizar las características de la velocidad de los gases de combustión, mezclado y transferencia de calor.

El flujo de agua a través del serpentín en sentido contrario a los gases de combustión, comportándose como un intercambiador de calor de flujo cruzado. La salida de la unidad de calentamiento es conectada a un recipiente exterior donde se separa el vapor. Con este tipo de separador se pueden obtener hasta una calidad de vapor de 99.5%. Comparativamente con una caldera de tubos de humo, este generador de vapor es más compacto, más ligero en peso y por ende menos susceptible a perdidas por radiación y convección. Aunque los tubos en el generador de vapor son relativamente menores, la velocidad de agua y del vapor es mayor. La alta velocidad de flujo permite arrastrar los sólidos en suspensión hasta el separador de vapor, aquí son separados por gravedad, con una alta concentración de sales. Debido a esto solo una pequeña cantidad debe ser purgada para mantener los sólidos en suspensión bajo control. Debido a que el proceso de transferencia de calor es llevado a través de un sistema de convección forzada, la cantidad de superficie de transferencia requerida por Caballo Caldera es de 1.25 ft2. La separación de vapor se hace en un recipiente independiente, por lo que toda la superficie del serpentín es aprovechada para transferir calor. Por todo esto el volumen y peso de un generador de vapor se reduce hasta en un 75% con respecto a una caldera de tubos de humo.

Durante el arranque, paro o cambio en la demanda de vapor, el tiempo de respuesta es afectado por la masa térmica. Debido a que la masa térmica de una caldera de tubos de humo es mayor, su respuesta es menor.

La energía contenida en la masa térmica es perdida durante un paro y puede ser recuperada cuando la unidad arranca de nuevo y cualquier cantidad de vapor puede ser demandada. Esta perdida puede ser significativa si la unidad no es arrancada continuamente. Debido al diseño en espiral de la unidad de calentamiento y a la pequeña cantidad de agua almacenada, se logra absorber rápidamente los esfuerzos térmicos provocados por el calentamiento de los tubos, logrando generar vapor en tan solo 5 minutos después de arrancar totalmente fría.

PÉRDIDAS POR RADIACIÓN Y CONVECCIÓN:

Una caldera caliente debido a su alta temperatura radia calor al exterior por estar a más baja temperatura, está perdida de calor se incrementa cuando tenemos aire alrededor circulando a alta velocidad. Esta perdida es una función directa de la temperatura exterior y de la superficie expuesta, la mejor manera de disminuir está perdida es aislando el exterior y evitando tener la caldera a intemperie. La manera de medir está perdida es tomando la temperatura exterior del cuerpo de la caldera y midiendo la superficie expuesta. Estas pérdidas son constantes y no dependen de la capacidad de generación de vapor.

PÉRDIDAS POR DESECHO DE GASES CALIENTES EN LA CHIMENEA:

Los combustibles requieren de oxígeno para lograr el proceso de combustión, este oxigeno es obtenido del aire ambiente, lamentablemente el aire solo contiene el 21% de oxígeno, el restante 79% es nitrógeno. El nitrógeno es un gas que no interviene en el proceso de combustión, por lo que solamente se calienta y es descargado a la atmósfera a alta temperatura por la chimenea. Dependiendo del combustible, utilizamos de 13 a 20 kg. de aire por cada kg. de combustible, lo que implica que el 75% de los gases que escapan por la chimenea es nitrógeno caliente. El proceso de combustión no es un proceso natural, por lo que para garantizar que todo el combustible se queme, se requiere manejar un exceso de aire, este depende de la eficiencia del quemador. La manera de calcular está perdida es midiendo la temperatura de los gases de chimenea y analizando la cantidad de oxígeno y monóxido de carbono en los gases de chimenea. Estos parámetros son una relación directa de las perdidas debidas a gases de chimenea.

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REVISION DEL FORMATO: C

FECHA DE EFECTIVIDAD DEL FORMATO:10/03/2022