Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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.
Indice de contenidos
- Ventajas de la caldera de tubo de agua
- Principio de funcionamiento de la caldera de tubo de agua
- Tipos de calderas de tubos de agua
- Caldera de tubo de agua horizontal, longitudinal o Babcock-Wilcox
- Principio de funcionamiento de la caldera de tubo de agua de tambor longitudinal
- Caldera de tubo de agua de tambor cruzado
- Caldera de tubo doblado o caldera Sterling
Ventajas de la caldera de tubo de agua
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 .
Principio de funcionamiento de la caldera de tubo de agua
El principio de funcionamiento de la caldera de tubo de agua es muy interesante y simple.
Dibujemos un diagrama muy básico de la caldera de tubo de agua . Consiste principalmente en dos tambores, uno es el tambor superior llamado tambor de vapor y el otro es el tambor inferior llamado tambor de lodo. Estos tambor superior y tambor inferior están conectados con dos tubos, a saber, tubos ascendentes y descendentes, como se muestra en la imagen.
El agua en el tambor inferior y en el elevador conectado a él se calienta y en ellos se produce vapor que llega a los tambores superiores de forma natural. En el tambor superior, el vapor se separa del agua de forma natural y se almacena sobre la superficie del agua. El agua más fría se alimenta desde la entrada de agua de alimentación en el tambor superior y como esta agua es más pesada que el agua más caliente del tambor inferior y que en el tubo ascendente, el agua más fría empuja el agua más caliente hacia arriba a través del tubo ascendente. Entonces, hay un flujo de agua por convección en el sistema de caldera.
Cada vez se produce más vapor, la presión del sistema cerrado aumenta, lo que obstruye este flujo de agua por convección y, por lo tanto, la producción de vapor se vuelve proporcionalmente más lenta. Nuevamente, si el vapor se toma a través de la salida de vapor, la presión dentro del sistema cae y, en consecuencia, el flujo de agua por convección se vuelve más rápido, lo que da como resultado una tasa de producción de vapor más rápida. De esta manera, la caldera tubular de agua puede controlar su propia presión. De ahí que este tipo de caldera se denomine máquina autocontrolada.
Tipos de calderas de tubos de agua
Hay muchos tipos de calderas tubulares de agua .
- 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, como
- Caldera de tambor longitudinal
- Caldera de tambor transversal.
La caldera de tubo curvado también se puede subdividir en cuatro tipos diferentes, como
- 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.
Caldera de tubo de agua horizontal, longitudinal o Babcock-Wilcox
Construcción de la caldera Babcock-Wilcox
La caldera Babcock-Wilcox también se conoce como caldera de tambor longitudinal o caldera de tubos horizontales . En este tipo de caldera, un tambor cilíndrico se coloca longitudinalmente sobre la cámara de calor. En la parte trasera del tambor se llena el tubo de la esquina inferior y en la parte delantera del tambor se coloca el tubo ascendente como se muestra en la figura. Estos tubo inferior-comer y tubo ascendente están conectados entre sí por 5 o a 15 o tubos de agua rectas como se muestra en la figura.
Principio de funcionamiento de la caldera de tubo de agua de tambor longitudinal
El principio de funcionamiento de Babcock – Wilcox Boiler depende del principio del termonofón. El tambor colocado longitudinalmente como se menciona en la construcción de la caldera de tambor longitudinal, es alimentado por material más frío en su entrada de agua de alimentación trasera. A medida que el agua más fría es más pesada, cae a través de un tubo de bajada instalado en la parte trasera del tambor. Desde la esquina hacia abajo, el agua ingresa al tubo de agua horizontal donde se calienta y se vuelve más liviana.
A medida que el agua se vuelve más liviana, pasa a través de estos tubos horizontales inclinados y finalmente regresa al tambor de la caldera a través del tubo ascendente. Durante el viaje del agua a través de tubos de agua inclinados, absorbe el calor de los gases calientes, rodea el tubo de agua y, en consecuencia, se crean burbujas de vapor en estos tubos. Estas burbujas de vapor luego llegan al tambor de vapor a través de un elevador y se separan naturalmente del agua y ocupan el espacio sobre la superficie del agua en el tambor longitudinal de la caldera Babcock – Wilcox .
Caldera de tubo de agua de tambor cruzado
Construcción de la caldera de tubo de agua de tambor transversal
La caldera de tambor transversal es esencialmente una variante de la caldera de tambor longitudinal . En la caldera de tambor cruzado, el tambor de vapor se coloca en forma transversal a la fuente de calor como se muestra en la figura. Aquí, la esquina inferior se coloca en la parte inferior del tambor y la contrahuella se coloca en la parte superior del tambor a través de un tubo horizontal como se muestra en la figura. 5 o a 15 o tubos de agua inclinadas están conectados con tubos descendentes de esquinas y el elevador de la misma manera de Babcock-Wilcox caldera.
Principio de funcionamiento de la caldera de tambor cruzado
El principio de funcionamiento de la caldera de tambor transversal es el mismo que el de la caldera de tambor longitudinal .
- El agua de alimentación se alimenta al tambor transversal a través de la entrada de agua de alimentación.
- Luego, esta agua desciende por la tubería de bajada y entra en un tubo de agua inclinado colocado en la cámara caliente.
- Aquí, el agua se calienta y se produce vapor en el agua que entra en la cámara de vapor.
- Aquí, en el tambor de vapor, el vapor se separa del agua de forma natural.
Caldera de tubo doblado o caldera Sterling
Bend Tube Boiler o Sterling Boiler es la versión desarrollada de la caldera de tubo de agua . El principio de funcionamiento de la caldera de tubo curvo es más o menos el mismo que el de otras calderas de tubo de agua, pero utiliza cuatro tambores.
Construcción de la caldera de tubo curvado
Se colocan tres tambores en la fuente de calor como se muestra en la figura. El cuarto tambor se coloca dentro de la cámara de calor y este cuarto tambor se conecta a los tres tambores de vapor superiores con la ayuda de un tubo de agua doblado. Los tres tambores superiores están conectados con tubos ecualizadores como se muestra en la figura. El vapor se toma de los tubos ecualizadores.
Principio de funcionamiento de tubo doblado o caldera Stirling
El agua de alimentación entra primero en el tambor superior derecho. Debido a la mayor densidad, esta agua desciende al tambor de agua inferior. El agua dentro de ese tambor de agua y las tuberías de conexión a los otros dos tambores superiores se calientan y, en consecuencia, se producen burbujas de vapor. Este es el principio de funcionamiento más básico de la caldera de tubo doblado .
Capacidad de la caldera Stirling
La capacidad de la caldera Stirling es mucho mayor que la caldera Babcock – Wilcox de hasta 50.000 kg por hora y la presión de hasta 60 kg / cm 2 .
