Caldera

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Una caldera móvil (conservada, mina de plata histórica en Tarnowskie Góry Polonia ).

Una caldera estacionaria ( Estados Unidos ).

Una caldera es un recipiente cerrado en el que se calienta un fluido (generalmente agua). El líquido no necesariamente hierve. El fluido calentado o vaporizado sale de la caldera para su uso en varios procesos o aplicaciones de calefacción, incluyendo calentamiento de agua, calefacción central, generación de energía basada en calderas, cocina y saneamiento.

Contenido

1 Fuentes de calor
2 materiales
3 Energía
4 Eficiencia de la caldera
- 4.1 Método de entrada-salida (o método directo)
- 4.2 Método de pérdida de calor (o método indirecto)
5 configuraciones
6 Seguridad
7 Caldera de vapor sobrecalentado
- 7.1 Generador de vapor supercrítico
8 accesorios
- 8.1 Grifería y accesorios de caldera
- 8.2 Accesorios de vapor
- 8.3 Accesorios de combustión
- 8.4 Otros elementos esenciales
9 Borrador
10 Véase también
11 referencias
12 Lecturas adicionales

Fuentes de calor

En una planta de energía de combustibles fósiles que utiliza un ciclo de vapor para la generación de energía, la fuente de calor principal será la combustión de carbón, petróleo o gas natural. En algunos casos, el combustible derivado, como los gases de escape ricos en monóxido de carbono de una batería de coque, se puede quemar para calentar una caldera; También se pueden utilizar biocombustibles como el bagazo, cuando estén disponibles económicamente. En una planta de energía nuclear, las calderas llamadas generadores de vapor se calientan con el calor producido por la fisión nuclear. Cuando se dispone de un gran volumen de gas caliente procedente de algún proceso, un generador de vapor de recuperación de calor o una caldera de recuperación pueden utilizar el calor para producir vapor, consumiendo poco o ningún combustible adicional; tal configuración es común en una central eléctrica de ciclo combinado donde se utilizan una turbina de gas y una caldera de vapor. En todos los casos, los gases residuales de los productos de combustión están separados del fluido de trabajo del ciclo de vapor, por lo que estos sistemas son ejemplos de motores de combustión externa.

Materiales

El recipiente a presión de una caldera suele estar hecho de acero (o acero de aleación ), o históricamente de hierro forjado. El acero inoxidable, especialmente de los tipos austeníticos, no se utiliza en las partes húmedas de las calderas debido a la corrosión y al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Sin embargo, el acero inoxidable ferrítico se usa a menudo en secciones de sobrecalentador que no estarán expuestas al agua hirviendo, y las calderas de carcasa de acero inoxidable calentadas eléctricamente están permitidas bajo la "Directiva europea de equipos a presión" para la producción de vapor para esterilizadores y desinfectadores.

En los modelos de vapor vivo, a menudo se usa cobre o latón porque se fabrica más fácilmente en calderas de menor tamaño. Históricamente, el cobre se usaba a menudo para cámaras de combustión (particularmente para locomotoras de vapor ), debido a su mejor conformabilidad y mayor conductividad térmica; sin embargo, en épocas más recientes, el alto precio del cobre a menudo hace que esta sea una opción antieconómica y en su lugar se utilizan sustitutos más baratos (como el acero).

Durante gran parte de la "edad del vapor" victoriana, el único material utilizado para la calderería era el hierro forjado de la más alta calidad, con ensamblaje mediante remachado. Este hierro se obtenía a menudo de ferreterías especializadas, como las de la zona de Cleator Moor (Reino Unido), que destacan por la alta calidad de su chapa laminada, que era especialmente adecuada para su uso en aplicaciones críticas como calderas de alta presión. En el siglo XX, la práctica del diseño se movió hacia el uso de acero, con construcción soldada, que es más resistente y económica, y se puede fabricar más rápidamente y con menos mano de obra. Las calderas de hierro forjado se corroen mucho más lentamente que sus contrapartes de acero modernas y son menos susceptibles a picaduras localizadas y corrosión bajo tensión. Eso hace que la longevidad de las calderas de hierro forjado más antiguas sea muy superior a la de las calderas de acero soldado.

El hierro fundido se puede utilizar para el recipiente de calentamiento de los calentadores de agua domésticos. Aunque estos calentadores generalmente se denominan "calderas" en algunos países, su propósito generalmente es producir agua caliente, no vapor, por lo que funcionan a baja presión y tratan de evitar la ebullición. La fragilidad del hierro fundido lo hace poco práctico para las calderas de vapor de alta presión.

Energía

La fuente de calor de una caldera es la combustión de varios combustibles, como madera, carbón, petróleo o gas natural. Las calderas de vapor eléctricas utilizan elementos calefactores de resistencia o de inmersión. La fisión nuclear también se utiliza como fuente de calor para generar vapor, ya sea directamente (BWR) o, en la mayoría de los casos, en intercambiadores de calor especializados llamados "generadores de vapor" (PWR). Los generadores de vapor de recuperación de calor (HRSG) utilizan el calor rechazado de otros procesos como la turbina de gas.

Eficiencia de la caldera

Hay dos métodos para medir la eficiencia de la caldera en el ASME código de prueba de rendimiento (PTC) para calderas ASME PTC 4 y para HRSG ASME PTC 4,4 y EN 12952-15 para las calderas de tubos de agua:

Método de entrada-salida (método directo)
Método de pérdida de calor (método indirecto)

Método de entrada-salida (o método directo)

El método directo de prueba de eficiencia de la caldera es más utilizable o más común.

Eficiencia de la caldera = potencia de salida / potencia de entrada = Q × (Hg - Hf) / (q × GCV) × 100%

donde

Q, caudal de vapor en kg / h

Hg, entalpía de vapor saturado en kcal / kg

Hf, entalpía del agua de alimentación en kcal / kg

q, tasa de uso de combustible en kg / h

GCV, poder calorífico bruto en kcal / kg (p. Ej., Coque de petróleo 8200 kcal / kg)

Método de pérdida de calor (o método indirecto)

Para medir la eficiencia de la caldera en método indirecto, se necesitan parámetros como estos:

Análisis final de combustible (H 2, S 2, S, C, restricción de humedad, restricción de cenizas)
Porcentaje de O 2 o CO 2 en los gases de combustión
Temperatura de los gases de combustión a la salida
Temperatura ambiente en ° C y humedad del aire en kg / kg
GCV de combustible en kcal / kg
Porcentaje de cenizas en combustible combustible
GCV de cenizas en kcal / kg

Configuraciones

Ver también: Diseño de calderas

Las calderas se pueden clasificar en las siguientes configuraciones:

Caldera de olla o caldera de pajar / caldera de pajar: Una "tetera" primitiva donde un fuego calienta un recipiente de agua parcialmente lleno desde abajo. Las calderas Haycock del siglo XVIII generalmente producían y almacenaban grandes volúmenes de vapor de muy baja presión, a menudo apenas por encima del de la atmósfera. Estos podrían quemar madera o, más a menudo, carbón. La eficiencia fue muy baja.
Caldera de combustión: Con uno o dos grandes conductos de humos, un tipo temprano o precursor de la caldera de tubo de fuego.
Diagrama de una caldera de tubo de fuego Caldera de tubo de fuego: Aquí, el agua llena parcialmente un barril de caldera con un pequeño volumen arriba para acomodar el vapor ( espacio de vapor). Este es el tipo de caldera que se utiliza en casi todas las locomotoras de vapor. La fuente de calor está dentro de un horno o cámara de combustión que debe mantenerse permanentemente rodeada de agua para mantener la temperatura de la superficie de calentamiento por debajo del punto de ebullición. El horno puede estar situado en un extremo de un tubo de fuego que alarga el camino de los gases calientes, aumentando así la superficie de calentamiento que se puede aumentar aún más haciendo que los gases inviertan la dirección a través de un segundo tubo paralelo o un haz de tubos múltiples ( caldera de humos de dos pasos o retorno); alternativamente, los gases pueden tomarse por los lados y luego por debajo de la caldera a través de conductos de humos (caldera de 3 pasos). En el caso de una caldera de tipo locomotora, un barril de la caldera se extiende desde la cámara de combustión y los gases calientes pasan a través de un haz de tubos de fuego dentro del barril, lo que aumenta en gran medida la superficie de calentamiento en comparación con un solo tubo y mejora aún más la transferencia de calor. Las calderas de tubos de combustión suelen tener una tasa de producción de vapor comparativamente baja, pero una alta capacidad de almacenamiento de vapor. Las calderas de tubos de fuego queman principalmente combustibles sólidos, pero se adaptan fácilmente a los de la variedad líquida o gaseosa. Las calderas pirotubulares también pueden denominarse calderas de tipo "scotch-marine" o "marine".
Diagrama de una caldera de agua. Caldera de tubo de agua: En este tipo, los tubos llenos de agua se disponen dentro de un horno en varias configuraciones posibles. A menudo, los tubos de agua conectan grandes bidones, los inferiores contienen agua y los superiores vapor y agua; en otros casos, como una caldera monotubo, el agua es circulada por una bomba a través de una sucesión de bobinas. Este tipo generalmente proporciona altas tasas de producción de vapor, pero menos capacidad de almacenamiento que la anterior. Las calderas de tubos de agua pueden diseñarse para aprovechar cualquier fuente de calor y generalmente se prefieren en aplicaciones de alta presión ya que el agua / vapor de alta presión está contenido dentro de tuberías de pequeño diámetro que pueden soportar la presión con una pared más delgada. Estas calderas se construyen comúnmente en su lugar, tienen una forma aproximadamente cuadrada y pueden tener varios pisos de altura.
Caldera flash: Una caldera flash es un tipo especializado de caldera de tubos de agua en la que los tubos están muy juntos y se bombea agua a través de ellos. Una caldera flash se diferencia del tipo de generador de vapor mono-tubo en el que el tubo está permanentemente lleno de agua. En una caldera flash, el tubo se mantiene tan caliente que la alimentación de agua se convierte rápidamente en vapor y se sobrecalienta. Las calderas flash tuvieron algún uso en automóviles en el siglo XIX y este uso continuó hasta principios del siglo XX.

Caldera de locomotora de vapor de diseño de los años 50, de una clase J de ferrocarriles victorianos

Caldera de tubo de fuego con cámara de fuego de tubo de agua: A veces, los dos tipos anteriores se han combinado de la siguiente manera: la cámara de combustión contiene un conjunto de tubos de agua, llamados sifones térmicos. A continuación, los gases pasan a través de una caldera pirotubular convencional. Se instalaron cámaras de combustión de tubos de agua en muchas locomotoras húngaras, pero han tenido poco éxito en otros países.
Caldera seccional: En una caldera seccional de hierro fundido, a veces llamada "caldera de chuleta de cerdo", el agua está contenida dentro de las secciones de hierro fundido. Estas secciones se ensamblan en el sitio para crear la caldera terminada.

La seguridad

Ver también: explosión de caldera

Para definir y asegurar calderas de manera segura, algunas organizaciones profesionales especializadas como la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) desarrollan estándares y códigos de regulación. Por ejemplo, el Código de recipientes a presión y calderas de ASME es un estándar que proporciona una amplia gama de reglas y directivas para garantizar el cumplimiento de las calderas y otros recipientes a presión con los estándares de seguridad y diseño.

Históricamente, las calderas fueron una fuente de muchas lesiones graves y destrucción de propiedades debido a principios de ingeniería poco entendidos. Las cáscaras de metal delgadas y quebradizas pueden romperse, mientras que las costuras mal soldadas o remachadas podrían abrirse, lo que provocaría una violenta erupción del vapor presurizado. Cuando el agua se convierte en vapor, se expande a más de 1,000 veces su volumen original y viaja por las tuberías de vapor a más de 100 kilómetros por hora (62 mph). Debido a esto, el vapor es un método eficiente para mover energía y calor alrededor de un sitio desde una sala de calderas central hasta donde se necesita, pero sin el tratamiento adecuado del agua de alimentación de la caldera, una planta de generación de vapor sufrirá formación de incrustaciones y corrosión. En el mejor de los casos, esto aumenta los costos de energía y puede conducir a vapor de mala calidad, menor eficiencia, menor vida útil de la planta y operación poco confiable. En el peor de los casos, puede provocar fallas catastróficas y la muerte. Los tubos de caldera colapsados o desprendidos también pueden rociar vapor y humo hirviendo por la entrada de aire y el conducto de encendido, hiriendo a los bomberos que cargan el carbón en la cámara de fuego. Las calderas extremadamente grandes que proporcionan cientos de caballos de fuerza para operar fábricas pueden potencialmente demoler edificios enteros.

Una caldera que tiene una pérdida de agua de alimentación y se deja hervir en seco puede ser extremadamente peligrosa. Si luego se envía agua de alimentación a la caldera vacía, la pequeña cascada de agua entrante hierve instantáneamente al contacto con la carcasa metálica sobrecalentada y conduce a una explosión violenta que no puede controlarse ni siquiera con válvulas de vapor de seguridad. El drenaje de la caldera también puede ocurrir si ocurre una fuga en las líneas de suministro de vapor que es más grande de lo que podría reemplazar el suministro de agua de reposición. El Hartford Loop fue inventado en 1919 por Hartford Steam Boiler Inspection and Insurance Company como un método para ayudar a prevenir que ocurra esta condición y, por lo tanto, reducir sus reclamos de seguros.

Caldera de vapor sobrecalentado

Una caldera sobrecalentada en una locomotora de vapor. Artículo principal: recalentador

Cuando se hierve agua, el resultado es vapor saturado, también conocido como "vapor húmedo". El vapor saturado, si bien consiste principalmente en vapor de agua, transporta algo de agua no evaporada en forma de gotas. El vapor saturado es útil para muchos propósitos, como cocinar, calentar y sanitar, pero no es deseable cuando se espera que el vapor transmita energía a la maquinaria, como el sistema de propulsión de un barco o el "movimiento" de una locomotora de vapor. Esto se debe a que la pérdida inevitable de temperatura y / o presión que se produce cuando el vapor viaja desde la caldera a la maquinaria provocará cierta condensación, lo que provocará que el agua líquida ingrese a la maquinaria. El agua arrastrada por el vapor puede dañar las palas de la turbina o, en el caso de una máquina de vapor alternativo, puede causar daños mecánicos graves debido al bloqueo hidrostático.

Las calderas de vapor sobrecalentado evaporan el agua y luego calientan más el vapor en un sobrecalentador, lo que hace que la temperatura del vapor descargado sea sustancialmente superior a la temperatura de ebullición a la presión de funcionamiento de la caldera. Como el " vapor seco " resultante es mucho más caliente de lo necesario para permanecer en estado vaporoso, no contendrá agua no evaporada significativa. Además, será posible una presión de vapor más alta que con vapor saturado, lo que permitirá que el vapor lleve más energía. Aunque el sobrecalentamiento agrega más energía al vapor en forma de calor, no hay ningún efecto sobre la presión, que está determinada por la velocidad a la que se extrae el vapor de la caldera y los ajustes de presión de las válvulas de seguridad. El consumo de combustible requerido para generar vapor sobrecalentado es mayor que el requerido para generar un volumen equivalente de vapor saturado. Sin embargo, la eficiencia energética general de la planta de vapor (la combinación de caldera, sobrecalentador, tuberías y maquinaria) generalmente se mejorará lo suficiente como para compensar con creces el aumento del consumo de combustible.

El funcionamiento del sobrecalentador es similar al de las bobinas de una unidad de aire acondicionado, aunque con un propósito diferente. La tubería de vapor se dirige a través de la trayectoria de los gases de combustión en el horno de la caldera, un área en la que la temperatura suele estar entre 1.300 y 1.600 grados Celsius (2.372 y 2.912 grados Fahrenheit). Algunos sobrecalentadores son de tipo radiante, que como su nombre indica, absorben el calor por radiación. Otros son del tipo de convección, que absorben el calor de un fluido. Algunos son una combinación de los dos tipos. Con cualquiera de los métodos, el calor extremo en la trayectoria de los gases de combustión también calentará la tubería de vapor del sobrecalentador y el vapor que se encuentra dentro.

El diseño de cualquier planta de vapor sobrecalentado presenta varios desafíos de ingeniería debido a las altas temperaturas y presiones de trabajo. Una consideración es la introducción de agua de alimentación a la caldera. La bomba utilizada para cargar la caldera debe poder superar la presión de funcionamiento de la caldera, de lo contrario el agua no fluirá. Como una caldera sobrecalentada normalmente funciona a alta presión, la presión del agua de alimentación correspondiente debe ser aún mayor, lo que exige un diseño de bomba más robusto.

Otra consideración es la seguridad. El vapor sobrecalentado a alta presión puede ser extremadamente peligroso si se escapa involuntariamente. Para dar al lector un poco de perspectiva, las plantas de vapor utilizadas en muchos destructores de la Armada de los EE. UU. Construidos durante la Segunda Guerra Mundial operaron a una presión de 600 psi (4100 kPa ; 41 bar ) y un recalentamiento de 850 grados Fahrenheit (454 grados Celsius). En el caso de una ruptura importante del sistema, un peligro siempre presente en un buque de guerra durante el combate, la enorme liberación de energía del vapor sobrecalentado que escapa, expandiéndose a más de 1600 veces su volumen confinado, sería equivalente a una explosión cataclísmica, cuyo los efectos se verían agravados por la liberación de vapor que se produce en un espacio confinado, como la sala de máquinas de un barco. Además, las pequeñas fugas que no son visibles en el punto de fuga podrían ser letales si una persona se interpusiera en el camino del vapor que escapa. Por lo tanto, los diseñadores se esfuerzan por dar a los componentes del sistema de manipulación de vapor la mayor resistencia posible para mantener la integridad. Se utilizan métodos especiales para acoplar las tuberías de vapor para evitar fugas, con sistemas de muy alta presión que emplean juntas soldadas para evitar problemas de fugas con conexiones roscadas o empaquetadas.

Generador de vapor supercrítico

Caldera para central eléctrica. Artículo principal: generador de vapor supercrítico

Los generadores de vapor supercrítico se utilizan con frecuencia para la producción de energía eléctrica. Operan a una presión supercrítica. En contraste con una "caldera subcrítica", un generador de vapor supercrítico opera a una presión tan alta (más de 3200 psi o 22 MPa) que la turbulencia física que caracteriza la ebullición deja de ocurrir; el fluido no es ni líquido ni gas, sino un fluido supercrítico. No se generan burbujas de vapor dentro del agua, porque la presión está por encima del punto crítico de presión en el que se pueden formar burbujas de vapor. A medida que el fluido se expande a través de las etapas de la turbina, su estado termodinámico cae por debajo del punto crítico a medida que trabaja girando la turbina que hace girar el generador eléctrico del que finalmente se extrae la energía. El fluido en ese punto puede ser una mezcla de vapor y gotitas de líquido a medida que pasa al condensador. Esto da como resultado un uso de combustible ligeramente menor y, por lo tanto, una menor producción de gases de efecto invernadero. El término "caldera" no debe usarse para un generador de vapor de presión supercrítica, ya que no se produce "ebullición" en este dispositivo.

Accesorios

Grifería y accesorios para calderas

Controles de presión para controlar la presión del vapor en la caldera. Las calderas generalmente tienen 2 o 3 controles de presión: un control de presión de reinicio manual, que funciona como una seguridad al establecer el límite superior de presión de vapor, el control de presión de operación, que controla cuando la caldera se enciende para mantener la presión, y para calderas equipadas con un quemador modulante., un control de presión modulante que controla la cantidad de fuego.
Válvula de seguridad : Se utiliza para aliviar la presión y evitar una posible explosión de una caldera.
Indicadores de nivel de agua: Muestran al operador el nivel de líquido en la caldera, también conocido como mirilla, indicador de agua o columna de agua.
Válvulas de purga de fondo: proporcionan un medio para eliminar las partículas sólidas que se condensan y se encuentran en el fondo de una caldera. Como su nombre lo indica, esta válvula generalmente se ubica directamente en la parte inferior de la caldera y ocasionalmente se abre para usar la presión en la caldera para expulsar estas partículas.
Válvula de purga continua: permite que una pequeña cantidad de agua salga continuamente. Su finalidad es evitar que el agua de la caldera se sature con sales disueltas. La saturación daría lugar a la formación de espuma y provocaría que las gotas de agua se arrastraran con el vapor, una condición conocida como cebado. La purga también se usa a menudo para monitorear la química del agua de la caldera.
Trycock: un tipo de válvula que se usa a menudo para verificar manualmente un nivel de líquido en un tanque. Se encuentra más comúnmente en una caldera de agua.
Tanque de evaporación: la purga de alta presión ingresa a este recipiente donde el vapor puede "evaporarse" de manera segura y usarse en un sistema de baja presión o ser ventilado a la atmósfera mientras la purga a presión ambiental fluye hacia el drenaje.
Purga automática / sistema de recuperación de calor continuo: este sistema permite purgar la caldera solo cuando el agua de reposición fluye hacia la caldera, transfiriendo así la máxima cantidad de calor posible de la purga al agua de reposición. Por lo general, no se necesita un tanque flash ya que la purga descargada está cerca de la temperatura del agua de reposición.
Agujeros para las manos: Son placas de acero instaladas en aberturas en el "cabezal" para permitir inspecciones e instalación de tubos e inspección de superficies internas.
Partes internas del tambor de vapor, una serie de cribas, depuradores y latas (separadores ciclónicos).
Corte por bajo nivel de agua: es un medio mecánico (generalmente un interruptor de flotador) o un electrodo con un interruptor de seguridad que se usa para apagar el quemador o apagar el combustible a la caldera para evitar que funcione una vez que el agua desciende por debajo de un cierto punto. Si una caldera se "quema en seco" (se quema sin agua), puede causar una ruptura o una falla catastrófica.
Línea de purga de superficie: proporciona un medio para eliminar la espuma u otras sustancias ligeras no condensables que tienden a flotar sobre el agua dentro de la caldera.
Bomba de circulación: está diseñada para hacer circular el agua de regreso a la caldera después de haber expulsado parte de su calor.
Válvula de retención de agua de alimentación o válvula clack: Una válvula de cierre de retención en la línea de agua de alimentación. Puede instalarse en el lateral de la caldera, justo debajo del nivel del agua, o en la parte superior de la caldera.
Alimentación superior: en este diseño para inyección de agua de alimentación, el agua se alimenta a la parte superior de la caldera. Esto puede reducir la fatiga de la caldera causada por estrés térmico. Al rociar el agua de alimentación sobre una serie de bandejas, el agua se calienta rápidamente y esto puede reducir la cal.
Tubos o haces de atemperadores: una serie de tubos o haces de tubos en el tambor de agua o el tambor de vapor diseñados para enfriar el vapor sobrecalentado, con el fin de suministrar equipos auxiliares que no necesitan o pueden dañarse con el vapor seco.
Línea de inyección de productos químicos: una conexión para agregar productos químicos para controlar el pH del agua de alimentación.

Accesorios de vapor

Válvula de cierre de vapor principal:
Trampas de vapor :
Válvula principal de retención / parada de vapor: se utiliza en varias instalaciones de calderas.

Accesorios de combustión

Sistema de fueloil: calentadores de fueloil
Sistema de gas:
Sistema de carbón:

Otros elementos esenciales

Manómetros :
Bombas de alimentación :
Enchufe fusible :
Aislamiento y revestimiento;
Los inspectores prueban el accesorio del manómetro:
Placa de nombre:
Placa de registro:

Borrador

Artículo principal: Proyecto (caldera)

Una caldera calentada por combustible debe proporcionar aire para oxidar su combustible. Las primeras calderas proporcionaban esta corriente de aire, o tiro, a través de la acción natural de la convección en una chimenea conectada al escape de la cámara de combustión. Dado que el gas de combustión calentado es menos denso que el aire ambiente que rodea la caldera, el gas de combustión sube por la chimenea y lleva aire fresco más denso a la cámara de combustión.

La mayoría de las calderas modernas dependen del tiro mecánico en lugar del tiro natural. Esto se debe a que el tiro natural está sujeto a las condiciones del aire exterior y la temperatura de los gases de combustión que salen del horno, así como a la altura de la chimenea. Todos estos factores dificultan la obtención de un tiro adecuado y, por lo tanto, hacen que el equipo de tiro mecánico sea mucho más confiable y económico.

Los tipos de tiro también se pueden dividir en tiro inducido, donde los gases de escape se extraen de la caldera; tiro forzado, donde se empuja aire fresco a la caldera; y tiro equilibrado, donde se emplean ambos efectos. El tiro natural mediante el uso de una chimenea es un tipo de tiro inducido; El tiro mecánico puede ser inducido, forzado o equilibrado.

Hay dos tipos de tiro inducido mecánico. La primera es mediante el uso de un chorro de vapor. El chorro de vapor orientado en la dirección del flujo de los gases de combustión induce los gases de combustión hacia la chimenea y permite una mayor velocidad de los gases de combustión, lo que aumenta el tiro total en el horno. Este método era común en locomotoras de vapor que no podían tener chimeneas altas. El segundo método consiste simplemente en utilizar un ventilador de tiro inducido (ventilador ID) que elimina los gases de combustión del horno y fuerza los gases de escape a subir por la chimenea. Casi todos los hornos de tiro inducido funcionan con una presión ligeramente negativa.

El tiro forzado mecánico se proporciona por medio de un ventilador que impulsa el aire hacia la cámara de combustión. El aire a menudo pasa a través de un calentador de aire; que, como su nombre indica, calienta el aire que ingresa al horno para aumentar la eficiencia general de la caldera. Los amortiguadores se utilizan para controlar la cantidad de aire que ingresa al horno. Los hornos de tiro forzado suelen tener una presión positiva.

El tiro equilibrado se obtiene mediante el uso de tiro inducido y forzado. Esto es más común con calderas más grandes donde los gases de combustión tienen que viajar una gran distancia a través de muchos pasos de caldera. El ventilador de tiro inducido funciona junto con el ventilador de tiro forzado, lo que permite que la presión del horno se mantenga ligeramente por debajo de la atmosférica.

Ver también

Babcock amp; Wilcox, fabricante de calderas
Ingeniería de combustión, fabricante de calderas
Desaireador de agua de alimentación de calderas
Desalcalinización del agua
Caldera de agua eléctrica (para agua potable)
Estación de caldera de solo calor
Reinicio de agua caliente
Tubos de caldera estriados internamente (también conocidos como tubos de servicio)
Caldera de Lancashire
Lista de tipos de calderas
Caldera de circulación natural
Caldera de leña para exterior
Herramienta de tubo

Referencias

"Cálculos de calderas". Cálculos de calderas FireCAD. Consultado el 11 de febrero de 2020.

Otras lecturas

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Calderas.

Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos : Código ASME para calderas y recipientes a presión, Sección I. Actualizado cada 3 años.
Asociación de Tecnologías del Agua: Asociación de Tecnologías del Agua (AWT).
The Babcock amp; Wilcox Co. (2010) [1902]. Steam, su generación y uso (ed. Republicada). Nueva York-Londres: Nabu Press. ISBN 978-1147-61244-8.