Maquinas y Equipos Termicos

1. MÁQUINAS Y EQUIPOS
TÉRMICOS I
BALCHÉ NOVELO ÁNGEL ARTURO
CHAN DOMÍNGUEZ DAVID ALEJANDRO
MAY BE LUIS
VÁZQUEZ CAB ISMAEL

2. CALDERA
Caldera es un recipiente metálico, cerrado,
destinado a producir vapor o calentar agua,
mediante la acción del calor a una
temperatura superior a la del ambiente y
presión mayor que la atmosférica.

3. GENERADORES DE VAPOR
Es una máquina o dispositivo, donde la
energía química, se transforma en energía
térmica. Generalmente es utilizado en las
turbinas de vapor para generar vapor,
habitualmente vapor de agua, con energía
suficiente como para hacer funcionar una
turbina en un ciclo de Rankine modificado.
Se llama así al conjunto o sistema formado por
una caldera y sus accesorios.

4. En ellos se efectúa le transferencia de calor (calor
entregado Qe) desde la fuente caliente, constituida en
este caso por los gases de combustión generados en el
hogar (o en otra máquina), al fluido de trabajo (vapor de
agua).
Son entonces, intercambiadores de calor de superficie,
por lo cual en ellos la transferencia de calor debe
efectuarse con el mejor rendimiento posible.

5. gases
escape
vapor
condesado
El esquema funcional se puede sintetizar de la
siguiente manera:

6. TIPOS DE GENERADORES DE VAPOR
La superficie de intercambio en los generadores
está constituida por paredes de tubos, generalmente
de acero, y que separan a los gases de combustión
del fluido de trabajo (agua o vapor).
De acuerdo al uso y a la escala de generación, se
pueden considerar dos tipos básicos, según sea por
dónde circulan cada uno de ellos.

7. GENERADORES HUMOTUBULARES
Así llamados porque los gases de combustión
circulan por dentro de los tubos, y el agua los
rodea por fuera, según el corte esquemático
siguiente, en el que se pueden ver los tubos de
circulación de gases colocados entre dos placas,
con una envuelta externa que sirve para contener
el agua.
El generador se completa con cajas en ambos
extremos, cuyas tapas son removibles, y que
sirven para guiar los gases.

8. El corte esquemático sería como el siguiente:

9. Este tipo de generadores, por su diseño no admiten
presiones de trabajo elevadas, más allá delas dos o tres
atmósferas; son de construcción sencilla y disponen de
moderada superficie de intercambio, por lo que no se
utilizan para elevadas producciones de vapor.
Su rendimiento global esperado a lo largo de su vida útil
no supera el 65% en el mejor de los casos.

10. Ventajas
• Menor costo inicial, debido a la simplicidad de diseño
en comparación con las acuotubulares de igual
capacidad.
• Mayor flexibilidad de operación, ya que el gran volumen
de agua permite absorber fácilmente las fluctuaciones
en la demanda de vapor.
• Menores exigencias de pureza en el agua de
alimentación, porque las incrustaciones formadas en el
exterior de los tubos son más fáciles de atacar y son
eliminadas por las purgas.
• Facilidad de inspección, reparación y limpieza.

11. Desventajas
• Mayor tamaño y peso que las acuotubulares de igual
capacidad.
• Mayor tiempo para subir presión y entrar en
funcionamiento.
• Gran peligro en caso de explosión o ruptura, debido al
gran volumen de agua almacenado.
• No son empleadas para altas presiones.

12. GENERADORES ACUOTUBULARES
Son aquellos en los que el agua o vapor circula por dentro de los tubos. El
esquema funcional es el siguiente:

13. Ventajas
• Menor peso por unidad de potencia generada.
• Por tener pequeño volumen de agua en relación a su
capacidad de evaporación, puede ser puesta en marcha
rápidamente.
• Mayor seguridad para altas presiones.
• Mayor eficiencia.
• Son inexplosivas.

14. Desventajas
• Su costo es mayor.
• Deben ser alimentadas con agua de gran pureza, ya que las
incrustaciones en el interior de los tubos son, a veces,
inaccesibles y pueden provocar roturas de los mismos.
• Debido al pequeño volumen de agua, le es más difícil
ajustarse a las grandes variaciones del consumo de vapor,
siendo necesario trabajarlas a mayor presión que la necesaria
en las industrias.