CALDERAS

CALDERAS

Definición.

Se entiende por caldera de vapor a todo recipiente cerrado cuyo objeto sea la producción de vapor de agua a presión superior a la atmosférica, para su empleo fuera del generador.

Todos los tipos de calderas que se han ideado y construído, se pueden clasificar en dos grandes grupos, a saber:

* Las Calderas homotubulares, en las cuales los gases calientes pasan por el interior de los tubos de fuego que se hallan sumergidos en el agua a evaporar.

* Las Calderas Acuotubulares, en las cuales el agua circula por el interior de los tubos que se hallan en contacto con los gases calientes provenientes de hogar.

A continuación profundizaremos sobre Calderas Acuotubulares.

Calderas de tubos de agua o Acuotubulares.

En estas calderas, la masa de agua se reparte en un gran número de tubos de pequeño diámetro, sometidos exteriormente a la acción de los gases de la combustión, y por el interior de los cuales circula el agua. Como el diámetro de los tubos es pequeño, éstos pueden soportar altísimas presiones, en contraposición con las calderas pirotubulares que son solo adecuadas para presiones relativamente bajas.

Si llegara a ocurrir la rotura de alguno de los tubos, igualmente, sus consecuencias no son de temer como la explosión de una caldera cilíndrica o del tipo de locomotora, por lo que se las denomina también calderas inexplosivas.

La superficie de caldeo y por consiguiente, la capacidad de la caldera puede ser tan grande como se requieran con solo aumentar la cantidad y longitud de los tubos.

Debido al pequeño contenido relativo de agua, a su gran superficie de calefacción y a su circulación eficiente de agua, estas calderas puede llevarse rápidamente a las condiciones normales de marcha.

Veamos a continuación el principio de funcionamiento y de circulación de agua en este tipo de caldera.

En esta figura, se ha representado una caldera sencilla con un solo tubo de agua. Solo una rama de este tubo es calentada, mientras que a la otra no le llega el calor por existir una pantalla aisladora.

Al recibir calor, el agua de la rama izquierda se calienta disminuyendo su peso específico y transformándose parte en vapor de peso específico aún menor, es decir, que toda esa mezcla de agua caliente y vapor va a moverse hacia arriba para penetrar en el colector, siendo reemplazado el volumen por ella desplazado, por el agua más fría que desciende por la rama derecha del tubo. Se establecen así, las corrientes convectivas que producen la circulación del agua en las calderas acuotubulares.

Elementos constitutivos y auxiliares.

Toda caldera tiene como mínimo los siguientes elementos contstitutivos:

a) El “cuerpo cilíndrico”, con una cámara de agua y otra con el vapor que se acumula para ser utilizado por la máquina motriz.

b) El “hogar” donde se quema el combustible y se forman los gases que calientan el agua.

c) La “parrilla” (en caso de utilizarse combustibles sólidos), donde se coloca el combustible a quemar.

d) El “altar”, ubicado en la parte posterior de la parrilla, y que tiene por objeto provocar el remolino de los gases de la combustión, permitiendo el contacto de los componentes menos volátiles del combustible.

e) El “cenicero”, donde caen las cenizas y escorias del combustible quemado.

f) La “cámara de humos”, donde se concentran los gases de la combustión que irán a calentar el agua. g) La “chimenea”, que envía al exterior los gases de la combustión.

Y como elementos auxiliares, en general se cuenta con:

a) La “válvula de seguridad”, para permitir el escape del vapor cuando la presión llega a un cierto límite. b) El “manómetro”, que indica la presión del vapor dentro del cuerpo cilíndrico.

c) El “indicador de nivel”, que visualiza el nivel del agua dentro cuerpo cilíndrico.

d) La “puerta del hogar”, para la carga y reposición del combustible. Posee una abertura inferior por donde penetra el aire necesario para la combustión.

e) El “quemador” (para combustibles líquidos o pulverizados), generalmente colocado en la puerta del hogar, y por donde se inyecta el combustible y el aire necesario para la combustión.

f) La “entrada de hombre”, que es una abertura ubicada en el cuerpo cilíndrico, que permite efectuar su limpieza y reparación.

En las siguientes imágenes, pueden verse en las calderas acuotubulares algunos de los elementos recién nombrados.

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