Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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¿Qué es una caldera de vapor?
Una caldera (también conocida como caldera de vapor) es un recipiente cerrado en el que se calienta un fluido (normalmente 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, como cocinar, agua o calefacción central, o generación de energía basada en calderas. Las calderas (o más específicamente las calderas de vapor) son una parte esencial de las centrales térmicas .
Principio de funcionamiento de la caldera
El principio de funcionamiento básico de la caldera es muy sencillo y fácil de entender. La caldera es esencialmente un recipiente cerrado dentro del cual se almacena agua. El combustible (generalmente carbón) se quema en un horno y se producen gases calientes.
Estos gases calientes entran en contacto con el recipiente de agua donde el calor de estos gases calientes se transfiere al agua y, en consecuencia, se produce vapor en la caldera.
Luego, este vapor se canaliza a la turbina de la central térmica . Hay muchos tipos diferentes de calderas que se utilizan para diferentes propósitos, como hacer funcionar una unidad de producción, desinfectar un área, esterilizar equipos, calentar los alrededores, etc.
Eficiencia de la caldera de vapor
El porcentaje del calor total exportado por el vapor de salida en el calor total suministrado por el combustible (carbón) se denomina eficiencia de la caldera de vapor . 
Incluye eficiencia térmica, eficiencia de combustión y eficiencia de combustible a vapor. La eficiencia de la caldera de vapor depende del tamaño de la caldera utilizada. Una eficiencia típica de una caldera de vapor es del 80% al 88%.
En realidad, se producen algunas pérdidas como combustión incompleta, pérdida por radiación de la pared circundante de la caldera de vapor , gas de combustión defectuoso, etc. Por lo tanto, la eficiencia de la caldera de vapor da este resultado.
Tipos de caldera
Hay principalmente dos tipos de calderas : calderas de tubos de agua y calderas de tubos de fuego .
En la caldera de tubos de fuego, hay varios tubos a través de los cuales pasan los gases calientes y el agua rodea estos tubos.
La caldera de tubo de agua está al revés de la caldera de tubo de fuego. En la caldera de tubos de agua, el agua se calienta dentro de los tubos y los gases calientes rodean estos tubos.
Estos son los dos tipos principales de calderas, pero cada uno de los tipos se puede subdividir en muchos que discutiremos más adelante.
Caldera de tubo de fuego
Como indica el nombre, la caldera de tubos de fuego consta de una serie de tubos a través de los cuales pasan los gases calientes. Estos tubos de gas caliente se sumergen en agua, en un recipiente cerrado.
En realidad, en la caldera de tubos de fuego, un recipiente o carcasa cerrada contiene agua, a través de la cual pasan los tubos calientes.
Estos tubos de fuego o tubos de gas caliente calientan el agua y convierten el agua en vapor y el vapor permanece en el mismo recipiente.
Como el agua y el vapor están en el mismo recipiente, una caldera de tubo de fuego no puede producir vapor a muy alta presión.
Generalmente puede producir un máximo de 17,5 kg / cm 2 y con una capacidad de 9 toneladas métricas de vapor por hora.
Tipos de caldera de tubo de fuego
También existen diferentes tipos de caldera de tubo de fuego, caldera de tubo de fuego de horno externo y caldera de tubo de fuego de horno interno.
La caldera de horno externo se puede clasificar nuevamente en tres tipos diferentes:
- Caldera Tubular de Retorno Horizontal.
- Caldera Corta Fuego Box.
- Caldera compacta.
Una vez más, la caldera de tubo de fuego de horno interno también tiene dos categorías principales, como caldera de tubo de fuego tubular horizontal y vertical.
Normalmente, la caldera de tubo de retorno horizontal se utiliza en centrales térmicas de baja capacidad. Consiste en un tambor horizontal en el que hay varios tubos horizontales. Estos tubos están sumergidos en agua.
El combustible (normalmente carbón) se quema debajo de estos tambores horizontales y los gases combustibles se mueven hacia la parte trasera desde donde ingresan a los tubos de fuego y viajan hacia el frente hacia la caja de humo.
Durante este viaje de gases en tubos, transfieren su calor al agua y surgen burbujas de vapor. A medida que se produce vapor, se desarrolla la presión de la caldera en ese recipiente cerrado.
Ventajas de la caldera de tubo de fuego
Las ventajas de las calderas pirotubulares incluyen:
- Es de construcción bastante compacta.
- La fluctuación de la demanda de vapor se puede satisfacer fácilmente.
- También es bastante económico.
Desventajas de la caldera de tubo de fuego
Las desventajas de las calderas de tubos de fuego incluyen:
- Como el agua requerida para el funcionamiento de la caldera es bastante grande, se requiere mucho tiempo para que el vapor suba a la presión deseada.
- Como el agua y el vapor están en el mismo recipiente, no es posible una presión de vapor muy alta.
- El vapor recibido de la caldera de tubos de fuego no es muy seco.
¿Qué es una caldera de tubo de agua?
Una caldera de tubos de agua es un tipo de caldera en la que el agua se calienta dentro de los tubos y los gases calientes los rodean. 
Esta es la definición básica de caldera de tubo de agua. En realidad, esta caldera está justo enfrente de la caldera de tubos de fuego, donde los gases calientes pasan a través de tubos que están rodeados de agua.
Tipos de calderas tubulares de agua
Hay muchos tipos de calderas tubulares de agua, como
- Caldera de tubo recto horizontal.
- Caldera de tubo curvado.
- Caldera de ciclón.
La caldera de tubo recto horizontal nuevamente se puede subdividir en dos tipos diferentes,
- Caldera de tubo de agua de tambor longitudinal.
- Caldera de tubo de agua de tambor cruzado.
La caldera de tubo curvado también se puede subdividir en cuatro tipos diferentes,
- Caldera de tubo doblado de dos tambores.
- Caldera de tubo curvado de tres tambores.
- Caldera de tubo curvado de tres tambores de cabezal bajo.
- Caldera de tubo doblado de cuatro tambores.
Ventajas de la caldera de tubo de agua
Las ventajas de las calderas tubulares de agua incluyen:
Hay muchas ventajas de la caldera de tubo de agua debido a que estos tipos de caldera se utilizan esencialmente en grandes centrales térmicas .
- Se puede lograr una superficie de calentamiento más grande utilizando más tubos de agua.
- Debido al flujo de convección, el movimiento del agua es mucho más rápido que el de la caldera de tubo de fuego , por lo tanto, la tasa de transferencia de calor es alta, lo que da como resultado una mayor eficiencia.
- Se puede obtener sin problemas una presión muy alta del orden de 140 kg / cm 2 .
Desventajas de la caldera de tubo de agua
Las desventajas de las calderas de tubos de fuego incluyen:
- La principal desventaja de la caldera de tubo de agua es que no es de construcción compacta.
- Su costo no es barato.
- El tamaño es una dificultad para el transporte y la construcción.
