QUE SON LAS CALDERAS?

SURGEN:

 La primera mención de la idea de utilizar vapor para obtener energía aparece en La neumática, del inventor y matemático griego Herón de Alejandría, en el siglo I. Allí describió su eolípila, una turbina de vapor que consistía en una caldera conectada mediante dos tubos a los polos de una esfera hueca que podía girar libremente. La esfera estaba equipada con dos boquillas biseladas por donde salía vapor que producía la rotación de la esfera.

 LA CALDERA ES UNA MÁQUINA O DISPOSITIVO PARA GENERAR VAPOR. ESTE VAPOR SE GENERA A TRAVÉS DE UNA TRANSFERENCIA DE CALOR A PRESIÓN CONSTANTE, EN LA CUAL EL FLUIDO, ORIGINALMENTE EN ESTADO LÍQUIDO, SE CALIENTA Y CAMBIA SU FASE. • ESTE ES UNO DE LOS DISPOSITIVOS INVOLUCRADOS EN LOS CICLOS DE POTENCIAS DE VAPOR, Y ES ALLÍ DONDE OCURRE EL PROCESO CONOCIDO COMO ADICIÓN DE CALOR.

Cuando se selecciona una caldera se deben considerar los siguientes parámetros: 

• Cantidad de vapor requerida. 
• Presión, temperatura, calidad del vapor requerido. 
• Futuros requerimientos. 
• Localización de la unidad. 
• Características de la carga. 
• Tipos de combustibles disponibles. 
• Diseño de quemadores. 
• Calidad del agua de alimentación. 
• Variaciones previstas de la carga.

EXISTEN DOS TIPOS DE CALDERAS:

Calderas acuotublares: Son aquellas calderas en las que el fluido de trabajo se desplaza por tubos durante su calentamiento. 0 Son las más utilizadas en las centrales termoeléctricas, ya que permiten altas presiones a su salida y tienen gran capacidad de generación. Las calderas acuotubulares pueden ser de tipo de tubos rectos u curvados. Los diferentes modelos de calderas de tubos curvados, con mejores características de presión y temperatura han sido desplazados gradualmente a la caldera de tubos rectos en los servicios de alto rendimiento.

VENTAJAS:

1. Son mas livianas que las piro tubulares. 
2. Rapidez en producción de vapor. 
3. Adecuadas para presiones elevadas. 
4. Ideal para producción de vapor seco. 
5. Altas eficiencias de funcionamiento. 

DESVENTAJAS:

1. Son costosas debido a la disposición de los tubos.
2.  No son adecuadas para presiones bajas. 
3. Requieren un tratamiento al agua de alimentación mas exigente 
4. Tiempos prolongados para mantenimiento

Calderas piro tubulares:   Son aquellas donde la transferencia de calor se efectúa por el paso de los gases calientes de la combustión a través de tubos sumergidos en agua. El vapor y el agua están contenidos en una carcasa simple de forma cilíndrica. 0 Ejemplo de ellas son las usadas en locomotoras a vapor y la caldera de los barcos.

VENTAJAS:

1.  Son mas económicas que la acuotubulares. 
2. No requieren tanto tratamiento para el agua de alimentación. 
3. Ocupan poco o menos espacio. 
4.  Facilidad para su mantenimiento

DESVENTAJAS:

1. Menor eficiencia de funcionamiento en comparación con las acuotubulares. 
2. No son adecuadas para presiones elevadas.

PRINCIPALES FALLAS :

1.  Lodos e incrustaciones Tanto las materias en suspensión en el agua como la precipitación de sales, da lugar a la formación de depósitos en las paredes de las calderas, que pueden ser pulverulentos y poco adherentes y, por tanto, fáciles de quitar, o sumamente adherentes, hasta el punto de que no se separan si no se recurre al escoplo y cortafríos. Los primeros conocidos con el nombre de lodos, y de incrustaciones los segundos.
2.  Principales fallo causado por incrustaciones Los graves inconvenientes que la formación de estos depósitos tienen para el buen funcionamiento y conservación de las calderas; es el hecho de que una Rcapa de sulfato cálcico opone al paso del calor la misma resistencia que una plancha de fundición de espesor veinte veces mayor.
3. Corrosión Algunas sales resultan perjudiciales aun cuando su presencia, en el agua sea muy pequeña. Entre ellas se encuentra el Cl2Mg(Cloruro de magnesion), el S04Mg(Sulfato Magnesico), el (NO3)2Mg(Nitrato de Magnesio) y el Cl2Ca(Cloruro de Calcio); todas sales inestables en las condiciones reinantes en las calderas y que al descomponerse, producen ácidos libres. Las corrosiones pueden ser interiores y exteriores; unas y otras, disminuyen el espesor de la plancha que constituye las paredes de la caldera y contribuyen a reducir su resistencia.

1. Importancia del Mantenimiento preventivo para calderas 
2. La importancia del mantenimiento preventivo, radica en que un programa bien planeado evita interrupciones innecesarias o reparaciones costosas.
3. El agua se encuentra en la naturaleza y va acompañada de diversas sales y gases en disolución. Según los elementos que la acompañan, podríamos considerar las mismas en dos grandes grupos: "Elementos Disueltos" y "Elementos en Suspensión", esto lo constituyen los minerales finamente divididos, como las arcillas y los restos de organismos vegetales o animales; y la cantidad de sustancias suspendidas, que son mayor en aguas turbulentas que en aguas quietas y de poco movimiento. 
4. Problemas derivados de la utilización del agua en calderas Los problemas mas frecuentes presentados en calderas pueden dividirse en dos grandes grupos:
5.  Problemas de corrosión
6.  Problemas de incrustación
7.  Aunque menos frecuente, suelen presentarse ocasionalmente: Problemas de ensuciamiento y/o contaminación.

FUNCIONAMIENTO DE LAS CALDERAS:

1. Es importante hablar de los dos flujos que tienen lugar en las calderas para comprender su funcionamiento. 
2.  Flujo agua - vapor – condensado
3.  El agua previamente tratada que se alimenta a la caldera, es calentada hasta que se transforma en vapor por el calor recibido, éste vapor se lo transporta hasta los puntos de consumo donde pierden su calor de condensación y cambian a fase líquida.
4. Flujo combustible/gases de la combustión El combustible es preparado según su naturaleza para que correctamente atomizado, se mezcle con el comburente (aire por lo general) y se queme lográndose la presencia de llama producida por la combustión. La energía química se transforma en energía calorífica, que contenida en los gases resultados de la combustión, es transferida y aprovechada para calentar el agua en la caldera.
5. AGUA PARA CALDERAS En relación a tratamientos de agua para calderas, se va a estudiar la utilización de compuestos inorgánicos tales como: fosfatos, sulfitos, aminas, etc., sin embargo todos estos compuestos se comportan exclusivamente como preventivos, esto significa que cuando una caldera ya se encuentra incrustada, estos productos evitarán que dicha incrustación continúe creciendo, pero la incrustación formada no sufrirá disminución.
6.  El agua de alimentación de las calderas Las aguas que se emplean para la alimentación de las calderas arrastran, por lo general, materias sólidas en suspensión, como arena, arcilla, etc., y llevan disueltas diversas sales que por la acción del calor, precipitan. Dureza del agua Un agua puede contener mucha cantidad de sustancias disueltas y sin embargo no ser dura. La dureza de las aguas se debe a las sales cálcicas o magnésicas que contiene en disolución (dureza total).