miércoles, 19 de diciembre de 2018

CALDERAS DE GAS: FUNCIONAMIENTO, TIPOS, VENTAJAS, DESVENTAJAS

caldera de gas




DEFINICIÓN DE CALDERAS DE GAS

Las calderas de gas son un recipiente metálico  que tiene como objetivo calentar agua hasta convertirla en vapor,  para calentar esa agua utiliza el gas como combustible. El gas más el aire más una chispa o llama producen la combustión y esas llamas calientan el agua.

También en algunas partes del mundo se consideran como calderas a gas, a los calentadores de agua, maquinas que no tienen como fin producir vapor, sino calentar agua, generalmente con uso doméstico.


FUNCIONAMIENTO DE UNA CALDERA DE GAS

➤ Al prender la caldera el quemador  produce la  llama o chispa que al entrar en contacto con el aire y el gas, forma la combustión en el llamado hogar de la caldera.
➤ Esas llamas entran en contacto con la superficie por la que rueda el agua, y al calentarse mucho esa superficie, esa agua se convierte en vapor, el cual sale de la caldera a gas por el tubo destinado para ello, y se va a cumplir la función de ese vapor, como lo es por ejemplo, esterilizar instrumentos quirúrgicos o utensilios de un comedor industrial.
➤ Paralelamente al proceso antes descrito, por la chimenea van saliendo los gases que se forman producto de la combustión,  gases éstos que salen directamente a la atmósfera. 
➤ Al mismo tiempo  el agua   - generalmente ya caliente – va ingresando a la caldera.
➤ En las calderas de uso doméstico, el agua entra fría, en cambio en las de uso industrial el agua ya ingresa al sistema de la caldera caliente.

TIPOS O CLASES DE CALDERAS DE GAS


Hay varios tipos de calderas a gas, a saber:

Calderas de gas natural, caldera de gas propano o caldera de gas butano. 

➤Todos estos tipos de gases provienen del petróleo. 

➤En países como España, tanto el propano como el butano se consiguen en bombonas. 

➤Los precios del butano y el propano son similares, pero el gas natural es más económico. 

➤El butano es muy sensible al frió, por lo que en zonas de bajas temperaturas, no es recomendable utilizar el butano, podría suceder que aun habiendo gas en la bombona, este no funcione. 

➤Para bajas temperaturas es mejor el propano, cuyas bombonas en algunos países se diferencian por tener una franja negra. 

➤La ventaja del butano es que su envase es considerablemente más ligero y en consecuencia, más fácil de transportar. 

➤El butano solo se presenta en bombonas, mientras que el propano se presenta en bombonas, baterías y depósitos.

➤En la ciudad se usa más la de gas natural, aunque para utilizar este tipo de gas, debe haber una instalación que lo lleve hasta la caldera, ya que este tipo de gas no se presenta en formato de bombona, y por ello su suministro es continuo, no depende de llenar la bombona.

Calderas de gas estancas y las calderas atmosféricas


En las calderas de gas estancas  la cámara de combustión está sellada y no consume aire del lugar donde está ubicada, además su funcionamiento no se ve afectado por condiciones atmosféricas como vientos fuertes.

En  las calderas de gas atmosféricas, el aire necesario para la combustión procede del lugar donde está ubicada la caldera y los gases de la combustión ingresan al lugar donde la caldera está ubicada, lo cual la hace menos saludable para estar instalada en una vivienda, de hecho, en algunos países han prohibido este tipo de calderas, como por ejemplo en España, país donde el que tiene una caldera de gas atmosférica puede conservarla, pero si se va a comprar una caldera,  sólo se venden ya las calderas estancas.

Las calderas de gas estancas se subdividen en: 
➤ Calderas de gas de bajo Nox, que son aquellas que producen poco dióxido de carbono, porque su quemador es refrigerado con agua.
➤Calderas de condensación, que reutilizan la energía generada por el vapor de agua en el proceso de combustión del gas, tienen un rendimiento muy alto y producen muy poco dióxido de carbono.
➤ Las calderas de gas de bajo Nox tienen menor rendimiento que las calderas de condensación; pero en las calderas de gas de condensación la instalación es más costosa y debe dejarse un desagüe para los condensados.

Caderas a gas  pirotubulares y acuotubulares.

🔻🔻Si es una caldera a gas pirotubular, el fuego producido por la combustión va por dentro de los tubos y el agua está en el recipiente metálico que conforma la caldera; Si es una caldera acuotubular, el agua va por los tubos y el fuego producido por el gas va por fuera de los tubos, pero dentro del recipiente metálico.🔺🔺

Según donde se ubique la caldera puede ser caldera de pie o caldera mural. 

🔺🔺Hay unas calderas de gas de uso doméstico principalmente, que se colocan o instalan a mitad de pared, y se denominan calderas murales; en cambio hay otras que se instalan en el suelo y se conocen como calderas de pie. Estas últimas ocupan un espacio que podría usarse con otros fines, pero generalmente su nivel de potencia es mayor. 🔻🔻

 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS CALDERAS DE GAS

➤ Precio relativamente económico, oscilan entre 400 euros a 1400 euros. Las más costosas son las calderas de gas estancas de condensación.
➤ El precio el gas en muchos países es menor que el de la electricidad, por lo que las calderas de gas reportan menos gasto de dinero que las eléctricas.
➤ Funcionamiento sencillo y rapidez al calentar
➤ Son fáciles de limpiar y además no contaminan mucho el ambiente. Es prudente limpiarlas una vez al año y purgar sus radiadores.
➤ Actualmente están automatizadas.
➤ Tienen una vida útil larga con respecto a otras calderas.
➤ Generalmente las calderas a gas ocupan poco espacio.
➤ Las calderas de gas tienen un poder calorífico superior a las eléctricas.
➤ Las caderas eléctricas son mucho más seguras, hay menos explosiones con ellas.
➤ A las instalaciones de gas y a las calderas de gas, hay que hacerles revisiones obligatorias legalmente. El tiempo para realizar estas revisiones varía de un país a otro. Estas revisiones suponen una erogación de dinero.
➤ Las calderas eléctricas producen menos contaminación, que la menos contaminante de las calderas de gas.
➤ Las calderas eléctricas no requieren ningún tipo de instalación, ya que todos tenemos suministro de energía eléctrica, se conectan o enchufan y ya.

      Por último, hablaremos de los olores a gas cuando se posee una caldera de gas, y es que si, por ejemplo, tienes una caldera de gas que no has prendido en mucho tiempo y al encenderla huele un poco a gas, podría ser normal por la combinación del gas con el polvo acumulado, igualmente hay calderas de gas que esporadicamente producen un pequeño olor a gas, pero si el olor es frecuente, o si el olor a gas está localizado lejos del lugar donde se tiene la caldera, podría tratarse de una fuga de gas y lo conveniente es llamar al técnico. Probablemente si tienes una caldera de gas, es una buena idea instalar un detector de monóxido de carbono. 
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domingo, 2 de diciembre de 2018

CALDERAS ACUOTUBULARES


calderas acuotubulares
Imagen tomada de Wikipedia

¿QUÉ SON LAS CALDERAS ACUOTUBULARES?


     En las calderas acuotubulares, también conocidas como calderas de tubos múltiples de agua, el agua circula por el interior del tubo, y los gases y el humo caliente (producto de un proceso de combustión), por el exterior de los tubos, pero dentro del recipiente de metal.

   Este tipo de calderas originalmente estaban diseñadas para quemar combustible sólido como carbón o leña, aunque actualmente se utilizan otro tipo de combustibles, como los derivados del petróleo.

    En este orden de ideas, es conveniente resaltar que “El termino generador de vapor se utiliza para indicar una gran caldera con muchos componentes de la superficie de calefacción…” (Manual de Calderas, Anthony L Kohan).


PARTES O COMPONENTES DE GRANDES CALDERAS DE TUBOS DE AGUA O ACUOTUBULARES


       Las partes de este tipo de calderas son:

Paredes tapizadas de tubo de agua:

Por los  tubos de este tipo de calderas circula el agua que se convertirá en vapor, en consecuencia,  de la cantidad de tubos que tenga dependerá la cantidad de vapor que se genere.

Es importante señalar que se trata de tubos verticales que están próximos unos a los otros.



Equipo de combustión de combustibles:

Es donde se produce la combustión, es decir, donde el combustible al contacto con el aire y generalmente por una chispa, se convierte en fuego.


Sistema de tiro


“Cuando se calienta una columna de aire o de otro gas encerrado verticalmente, pero comunicado con el exterior por la base y por el extremo superior, se produce una corriente gaseosa ascendente. El gas se dilata cuando se calienta, lo que le hace más ligero que el gas exterior; este gas exterior, más frío y más pesado, empuja por la base y obliga al gas caliente a moverse hacia arriba, a través de la columna cerrada, para expulsarlo por la abertura superior…”(Manual de Calderas, Anthony L Kohan). Igualmente es importante señalar que en el tiro generalmente se utilizan ventiladores.


Eliminación de cenizas

En la caldera acuotubular  es necesario eliminar las cenizas y otras escorias que se produzcan. En este tipo de caldera  se eliminan estos desechos, o manualmente o con un sistema automatizado.

Circuito de suministro de agua


Es el lugar o mecanismo por el que se suministra el agua que debe ser de la mejor calidad; adicionalmente es importante que la circulación del agua sea rápida, para garantizar un flujo constante dentro de cada tubo.

Bafles:


En las calderas acuotubulares, son los encargados de dirigir los gases calientes a través de los tubos el número de veces necesarias para que haya una mejor absorción de calor o absorción térmica por los tubos de la caldera.

Puertas o portillos de fuego:


En las calderas de tubos de agua, estas puertas deben ser de apertura exterior y tener cerrojos auto-bloqueantes, que no cedan a la presión en caso de explosión de algún tubo.

Sobrecalentadores:


Se llama sobrecalentamiento a añadir calor al vapor seco. 
En este sentido tenemos que al haber sobrecalentamiento, se mejora el rendimiento en el uso del vapor; y no solamente ésto, sino que   este sobrecalentamiento disminuye los efectos corrosivos del condensado.

CARACTERÍSTICAS DE LAS CALDERAS ACUOTUBULARES

     Este tipo de caldera se caracteriza por:

  1. Se utilizan cuando interesa obtener elevadas cantidades de vapor y con mucha presión.
  2. Los cálculos para su diseño son sencillos.
  3. Requieren un volumen de agua pequeño.
  4. Los tubos longitudinales internos son usados para que haya una mayor superficie de transferencia de calor.
  5. Los tubos son inclinados, para que el vapor al salir por la parte más alta, provoque un ingreso de agua fría por la parte más baja.
  6. Consiguen producir vapor independientemente de que la temperatura de la caldera sea baja, pero debe disminuirse la presión a que se encuentre sometido el elemento líquido.
  7. También a cualquier presión puede ser vaporizada el agua, con tal que se aumente la temperatura.
  8. En este tipo de calderas la producción de vapor está en relación directa con la presión y la temperatura.

VENTAJAS DE LAS CALDERAS ACUOTUBULARES

      Las ventajas de este tipo de calderas son: 
  1. Mayor seguridad a altas presiones.
  2. Menos peligro de explosión.
  3. Bajo tiempo de arranque.
  4. Utilizan quemadores ecológicos.
  5. Están automatizadas.
  6. Alto rango de potencia que varía de entre 20 a 2000 caballos de fuerza.
  7. A cualquier temperatura vaporizan el agua.

DESVENTAJAS DE LAS CALDERAS ACUOTUBULARES

     Las calderas acuotubulares tienen las siguientes desventajas:

  • Deben ser alimentadas con agua muy pura.
  • Son más costosas que las pirotubulares.
  • El costo de su mantenimiento es elevado.
  • Su rendimiento es menor que el de la pirotubular.
  • El plazo de entrega del vapor es más largo que el de las pirotubulares.

TIPOS DE CALDERAS DE VAPOR ACUOTUBULARES

     En este orden de ideas, tenemos los siguientes tipos de calderas acuotubulares: 

  • Calderas Esteinmuller
  • Calderas Olmar


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viernes, 23 de noviembre de 2018

CALDERAS PIROTUBULARES: TODO SOBRE ELLAS


calderas piirotubulares



En las calderas pirotubulares, también conocidas como calderas humutubulares o calderas igneotubulares,  los gases y el humo caliente (producto de un proceso de combustión), circulan por el interior del tubo y  el agua por el exterior de los tubos, pero dentro del recipiente de metal. Estos tubos calientes, al estar en contacto con el agua, hacen que ésta se convierta en vapor.
La caldera pirotubular puede recibir también la denominación de caldera de tubos continuos o caldera de tubos de retorno, de acuerdo a la dirección en la que fluyan los gases.
Estas calderas se inventaron hace más de 200 años, y durante 100 años fueron las únicas que existieron. Posteriormente aparecieron las calderas acuotubulares.
Este tipo de caderas pirotubulares es poco usado en países en vías de desarrollo como los de Asía y Suramericanos.


PARTES DE UNA CALDERA PIROTUBULAR

Las partes de una caldera pirotubular son:

¨     La cámara de combustión u Hogar o Fogón   

 Es donde se realiza la combustión del combustible que se esté  usando, con el aire (comburente) y con una chispa, se produce el  fuego.
En esta cámara se realiza la combustión del combustible que se esté usando, con el aire (comburente) y con una chispa, se produce el fuego.
Las calderas pirotubulares pueden quemar combustibles líquidos,  gaseosos o combustible sólido.
Cuando el combustible es solido llevan una puerta con bisagras por donde se coloca el combustible sólido.
Si el combustible es sólido también hay una parte que se llama “emparrillado” que es una reja que debe soportar el peso del combustible sólido, permitir el paso de aire, dejar que caiga la ceniza y ser de fácil limpieza. 
La cámara de combustión tiene tubos que soportan temperaturas y  presiones muy altas, no tienen costura, y generalmente son  de acero al carbono. 
La cámara de combustión tiene un conducto por donde salen los gases producto de la combustión. Ese escape se denomina “chimenea”.

¨     Cámara de agua o cámara húmeda:

           Es donde se encuentra el agua que se calienta y se convierte en                        vapor, y esa agua proviene de un tanque de alimentación.
En esta misma cámara u recipiente en la parte superior se acumula el vapor.
Esta cámara tiene un control de nivel, que es un dispositivo que mantiene el nivel de agua indispensable para su funcionamiento.
También en la cámara de agua están las llaves de purga, que permiten desalojar los sólidos acumulados en esta  cámara.
Hay también en esta cámara unas válvulas de seguridad que descargan la presión del vapor.
Algunas calderas pirotubulares en la cámara húmeda tienen unos tapones de inspección que permiten observar el interior de la cámara. 

¨   Bomba de agua:

             Es la que impulsa el agua desde el tanque de alimentación hasta  la cámara humedad o cámara de agua. 

              ¨     Línea de Vapor:

         Es un conducto o tubo  de acero por el que se sale el vapor que ha generado la caldera.

¨Tanque de alimentación:

         Es de donde la bomba agarra el agua y va alimentando la caldera con agua.
          En algunas calderas pirotubulares de la misma caldera sale agua del vapor que ya cumplió su función, y va cayendo en este tanque.  

¨     Bomba de agua:

          Es el aparato que manda el agua desde el tanque hasta la cámara de agua o cámara húmeda

VENTAJAS DE UNA CALDERA PIROTUBULAR

 -. Son económicas, producirlas cuesta menos de lo que cuesta producir otro tipo de calderas.
     -. Son pequeñas y en consecuencia ocupan menos espacio.
     -. Son fáciles de transportar.
     -. Son de fácil mantenimiento.
      -. Acumulan gran cantidad de agua.
-. Responden bien ante las fluctuaciones de demanda de vapor.  

DESVENTAJAS DE UNA CALDERA PIROTUBULAR

-.  Debido al principio de diseño, no pueden conseguirse unas producciones tan grandes, ni unos parámetros de vapor tan extremos en calderas pirotubulares.
-. Hay quienes opinan que la explosión de una caldera pirotubular es más peligrosa que la de una caldera acuotubular.
-. Tiene menos tiempo de vida una caldera pirotubular, que una acuotubular.
     -. Se sobrecalienta más rápido que una caldera acuotubular.

    CARACTERÍSTICAS DE UNA CALDERA PIROTUBULAR

  o Se usan sobre todo para la producción de vapor en sistemas de  calefacción.
  o   En la industria se usa mayormente donde la demanda de vapor no es tan    grande.
  o   No se utiliza para el accionamiento de turbinas porque es difícil adaptarle supercalentadores.
  o   Puede tener un hogar interno o estar dotada de un fogón externo.
  o   Se construyen en tamaños de hasta 6.800 Kg de vapor por hora. 








viernes, 26 de octubre de 2018

QUÉ SON LAS CALDERAS Y PARA QUÉ SE UTILIZAN

¿QUÉ ES UNA CALDERA?


     Las calderas son máquinas creadas para producir vapor, y ese vapor luego puede ser utilizado con diferentes fines.

    Se trata de un envase metálico completamente cerrado, que sirve para producir vapor.

    El vapor se produce porque hay un calor constante que calienta agua.

     Este calor se obtiene a través de diferentes combustibles, como por ejemplo, el gasoil (diésel), el gas, etc.

   La caldera a medida que genera vapor, va gastando agua,  por lo que ésta le debe ser nuevamente suministrada. 

     Si se le coloca agua fría baja la cantidad de vapor y podría verse afectado el proceso para el que se está utilizando la caldera, por lo que se alimenta siempre con agua caliente.

       De hecho, cuando la caldera es alimentada por agua fría, en el momento en que ingresa el agua se produce en el interior del recipiente metálico una especie de neblina, porque el vapor que se hubiese formado en ese momento se condensa y vuelve a su estado líquido.

      Una caldera moderna debe ser capaz de producir más vapor cuando la demanda de vapor aumenta, sin que baje mucho la  presión con la que sale el vapor.

     Sin embargo, si la demanda de vapor es tan alta que sobrepasa la capacidad de la caldera, bajará mucho el nivel de agua, y la caldera probablemente se apague.

     Algunas calderas tienen una alarma que indica que ha bajado el nivel del agua y otras tienen un mecanismo que apaga el quemador al bajar el nivel del agua. 

    Actualmente todas las calderas tienen mecanismos que avisan cuál es el nivel del agua.


DEFINICIÓN DE CALDERAS


     El autor Anthony L.  Kohan, en su libro Manual de Calderas, define las calderas como un “Recipiente cerrado en el que se calienta agua, se  genera vapor, se sobrecalienta el vapor o bien una combinación de todo ello, bajo presión o vacío por la aplicación del calor de los combustibles, electricidad o energía nuclear”. (p. 687)



TIPOS DE CALDERAS

Existen diferentes manera de clasificar las calderas, pero yo las clasificaré así:
·         Calderas pirotubulares versus calderas acuotubulares
·         Calderas verticales versus calderas horizontales
·         Calderas caseras versus calderas industriales

En diferentes artículos de este blog, hablaremos sobre los distintos tipos de calderas.

¿PARA QUÉ SE UTILIZAN LAS CALDERAS?


Algunos de los fines para los que se utilizan este vapor producido por una caldera son: 
➤ Para la limpieza en general, sobre todo de hospitales o fabricas de alimentos. 
 Para la esterilización de instrumentos, para mover turbinas.
 Para acelerar la fermentación en la industria de las bebidas alcohólicas.
 Tiene aplicaciones en la industria petrolera.
 Para pasteurizar la leche también se utilizan las calderas.

     Y se utilizan para muchas cosas más ... así que si se te ocurre otro uso, déjalo ABAJO en los comentarios ⇘⇙

CALDERAS DE GAS: FUNCIONAMIENTO, TIPOS, VENTAJAS, DESVENTAJAS

DEFINICIÓN DE CALDERAS DE GAS Las calderas de gas son un recipiente metálico   que tiene como  objetivo calentar agua hasta con...