INDICE
Generalidades--- 3
Componentes principales de una caldera de vapor--- 5
Elementos necesarios para la generación de vapor---11
Simbología de tubería---13
¿Cómo funciona una caldera?---14
Ciclo completo de generación de vapor---20
Generalidades sobre el agua---21
Generalidades sobre el combustible---27
Descripción de componentes---30
Arranque de la caldera---79
Dispositivos de seguridad de la caldera---92
Cuidados y labores de mantenimiento a la caldera---99
Fallas comunes en calderas---110
Paro de emergencia---115
2
GENERALIDADES
Generador de vapor (caldera)
Es la serie de dispositivos que aprovechando el poder calorífico de un combustible producen vapor. Un generador de vapor está compuesto básicamente por cuatro transmisores de calor que son:
1.-La caldera propiamente con su hogar 2.-El precalentador de aire
3.-El economizador y 4.-El sobrecalentador
Superficie de calefacción
Es la superficie de metal que está en contacto al mismo tiempo con los gases de combustión y con el agua o vapor, es decir, es toda superficie de una caldera que está en contacto por un lado con el agua y por el otro está expuesta al fuego o a la corriente de los gases de la combustión.
Caballo Caldera
Se dice que una caldera tiene una capacidad de un caballo caldera, cuando es capaz de producir 15.65 kg/hr de vapor saturado de 100°C utilizando agua de alimentación de la misma temperatura.
Cuando esta cantidad de vapor se produce por cada m² de superficie de calefacción se dice que la caldera está trabajando con 100% de carga.
Capacidad nominal
Se obtiene de acuerdo a la siguiente expresión:
Cn = Sc K = 1m² K = 10pies²
K CC CC
Capacidad real
Cr = Q Cr = Q 8450 33500
Q =
cantidad de calor que se está transmitiendo al fluído por hora en Kcal o Btu.4
COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA CALDERA PIROTUBULAR
CUERPO DE LA CALDERA
Consta del “hogar” o cámara de combustión y los tubos fluses por donde circulan los gases de la combustión para calentar el agua. El cuerpo de la caldera tiene un aislante térmico entre sus paredes, además de registros, material refractario , chimenea y válvula de seguridad. VÁLVULA DE SEGURIDAD CHIMENEA FLUSES CAMARA DE COMBUSTION (HOGAR) CUERPO DE LA CALDERA SALIDA DE VAPOR
http://manualesydiagramas.blogspot.com
VALVULA DE SEGURIDAD
Se abre y deja escapar el vapor cuando la presión de la caldera sobrepasa la establecida por el fabricante, esto evita daños en la caldera o una posible explosión.
CAMARA DE COMBUSTIÓN (HOGAR)
En el hogar de la caldera se produce la inflamación del combustible, y los gases calientes son empujados a través de los fluses y estos a su vez calientan el agua hasta hacerla hervir.
6
CONTROL DE NIVEL DE AGUA (Mc DONNELL)
Dispositivo para conectar y desconectar la bomba de alimentación de agua, también desactiva el quemador al bajar el nivel del agua y acciona la alarma de bajo nivel de agua.
BOMBA DE INYECCIÓN DE AGUA
Inyecta agua a la caldera proveniente del tanque de condensados cuando el McDonnell detecta un bajo nivel de agua
CONJUNTO QUEMADOR
Produce la flama que circula por los fluses que calientan el agua de la caldera. Se compone de: boquillas, electrodos, fotocelda y cañón quemador.
Al encender el equipo, un transformador produce una chispa en los
electrodos haciendo que se encienda el combustible inyectado a la cámara de combustión. La fotocelda verifica la presencia de flama.
VENTILADOR DE TIRO FORZADO (BLOWER)
Hace circular los gases de la combustión a través de los fluses y expulsarlos por la chimenea.
8
SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Mantiene la alimentación adecuada de combustible para la combustión en el alma de la caldera. Consta de:
• Tuberías • Filtros
• Bomba de combustible • Válvula solenoide.
SISTEMA DE AIRE
Comprende la malla del ventilador, el ventilador, varillas de ajuste y el “modutrol”. BOMBA DE COMBUSTIBLE VLAVULA SOLENOIDE FILTRO DE COMBUSTIBLE MODUTROL
TABLERO DE CONTROL
Es el control total de la unidad, se encarga del correcto encendido y
apagado del equipo. Consta de:
Control programador
Presostato
Presuretrol
Control de nivel de agua
Modutrol
Alarma
10
ELEMENTOS NECESARIOS PARA LA GENERACIÓN DE VAPOR
CALDERA DE VAPOR
Calienta el agua hasta convertirla en vapor
SUAVIZADORES DE AGUA
Elimina las sales del agua para evitar
incrustaciones de calcio y magnesio dentro de la caldera.
TANQUE DE CONDENSADOS
Almacena el agua que proviene de los
suavizadores y de las trampas de líquido y la mantiene caliente y lista para ser usada en la caldera.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN
Distribuye el vapor a las diferentes secciones del edificio
TANQUE DE COMBUSTIBLE Almacena el combustible necesario para alimentar a la caldera
FOSA DE PURGAS
Recibe el agua residual de la caldera y la manda al
drenaje
12
SIMBOLOGÍA DE TUBERÍA
F
T
N.C.
NPT
UNION CODO 90° TE CRUZ TAPON VALVULA DE RETENCION VALVULA DE COMPUERTA VALVULA GLOBO VALVULA DE FLOTADOR VALVULA DE PURGA (CIERRE LENTO) VALVULA DE SEGURIDAD VALVULA DE PURGA (CIERRE RAPIDO) FILTRO “Y” VALVULA MACHO EMBUDO MANOMETRO GRIFO DE PURGA FILTRO DE CANASTA TRAMPA DE VAPOR NORMALMENTE CERRADOhttp://manualesydiagramas.blogspot.com
¿COMO FUNCIONA UNA CALDERA?
La función principal de una caldera es la de calentar el agua hasta convertirla en vapor de buena calidad.
La caldera cuenta con un quemador de diesel y los gases calientes producto de esa combustión se hacen circular a través de unos tubos llamados
“FLUSES” o “FLUXES” los cuales calientan el agua hasta hacerla hervir y producir el vapor hasta cierta presión.
AGUA TRATADA GASES CALIENTES SA LID A D E LO S G A SE S V A P O R HACIA EL CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN CHIMENEA C A M A R A D E C O M B U S T I Ó N FLUSES QUEMADOR 14 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/
El agua que alimenta a la caldera proviene del tanque de condensados. Esta agua está procesada por suavizadores y está libre de sales de calcio y magnesio y a una temperatura ideal para usarse en la caldera.
Cuando baja el nivel de agua en la caldera, el control de nivel de agua (McDonnell) enciende la bomba de agua e inyecta agua proveniente del tanque de condensados hasta alcanzar el nivel adecuado.
A G U A TANQUE DE CONDENSADOS BOMBA DE INYECCIÓN DE CONTROL DE NIVEL DE AGUA (McDonnell)
El agua común tiene sales minerales que dañan el interior de la caldera, es por eso que el agua debe ser tratada para eliminar los minerales.
Para eso se utilizarán los suavizadores de agua, estos tanques son
alimentados con agua común del servicio de agua potable y tras un proceso químico le son retirados las sales de calcio y magnesio. El agua se almacena en el tanque de condensados para su posterior utilización en la caldera.
AGUA CRUDA (agua común) Contiene minerales que dañan la caldera.
SUAVIZADORES. Son tanques llenos de
bolitas de resina que capturan las sales de
calcio y magnesio. TANQUE DE SALMUERA
Es un recipiente que contiene agua salada que
se usará para lavar las bolitas de resina retirándole todos los minerales atrapados. HACIA LA CALDERA
AGUA SUAVIZADA (está libre de sales
minerales)
http://manualesydiagramas.blogspot.com
TANQUE DE CONDENSADOS 16 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN
CALDERA
El vapor generado por la caldera es dirigido al cabezal de distribución. Este recipiente tiene una entrada de vapor principal (proveniente de la caldera) y cuatro o más salidas para los diferentes servicios.
CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN
El vapor que llega al cabezal de distribución tiende a condensarse y quedarse atrapado en la trampa de vapor (situado en la parte inferior del cabezal) para luego ser enviado nuevamente al tanque de condensados para volver a usarse en la caldera.
Esta agua no tiene minerales así que no ocupa suavizarse.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
TRAMPA DE VAPOR REGRESO DE AGUA TANQUE DE CONDENSADOS 18 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/CALDERA
DESCARGA AL DRENAJE
FOSA DE PURGAS
Recibe las descargas residuales de la caldera
para ser enviadas al drenaje
Por último está la fosa de purgas es un registro hecho de mampostería y construido bajo el nivel del suelo. En el se reciben las purgas de fondo de la caldera. Este cuenta con un agujero para inspección y limpieza, un tubo de ventilación y tubería de salida al drenaje.
VALVULA DE PURGAS Se abre y cierra manualmente para
expulsar los lodos acumulados en el fondo
de la caldera
VALVULA DE CIERRE LENTO VALVULA DE CIERRE RAPIDO lodos
http://manualesydiagramas.blogspot.com
CALDERA COMBUSTIBLETANQUE DE
CICLO COMPLETO DE GENERACIÓN DE VAPOR
SUAVIZADORES DE AGUA TANQE DE CONDENSADOS FOSA DE PURGAS CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN BOMBA DE INYECCIÓN DE AGUA SUMINISTRO DE AGUA (sin tratar) AGUA SUAVIZADA (tratada) Entrada de agua VAPOR CONDENSADO DRENAJE VAPOR 20 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/
GENERALIDADES SOBRE EL AGUA
INCRUSTACION
El agua contiene sustancias disueltas y en suspensión, al fluir dentro de la caldera continuamente y a medida que el vapor se va generando, va
dejándolos en ella.
Al calentarse el agua hasta que se vaporiza bajo la presión de trabajo, se separan primero el oxígeno y el anhídrido carbónico, luego se depositan las impurezas y finalmente las sustancias difícilmente solubles quedan en forma de “incrustaciones”. Las sales fácilmente solubles siguen disueltas y no
causan daños pero sí pueden aumentar el punto de ebullición del agua si la solución es muy concentrada.
El efecto de incrustación en un generador de vapor de los clasificados, como de tubos de humo, se resiente en los tubos o fluses, toda vez que la incrustación trabaja como aislante térmico entre el agua y el acero de los fluses.
En tales condiciones, al pasar los gases calientes por el interior del flus, el agua no puede absorber debidamente el calor, dado que se interpone la incrustación y consecuentemente el material del tubo flus se recalienta anormalmente presentándose la dilatación del flus con las consiguientes fugas de agua.
Las sales que se encuentran contenidas en el agua son sales solubles, tales como los bicarbonatos, sulfatos y cloruros de calcio, magnesio y sodio. Las sales de calcio y magnesio son las que producen lo que se ha dado en llamar “DUREZA” del agua. Este es uno de los componentes más perjudiciales para la buena operación de una caldera. La sílice es otro de los componentes que aparecen en las aguas naturales.
ESPUMEO Y ARRASTRE
El espumeo se refiere a la condición en la operación de una caldera en la que una espuma estable es producida. Puede o no ser acompañada por el arrastre del agua. El vapor húmedo indica una operación defectuosa en una caldera. Los arrastres de agua pueden ser muy destructivos. Para tuberías, motores o máquinas. El arrastre puede ser producido por otras causas antes del espumeo, como vapor irregular que sobrecarga a la capacidad de purgas de la caldera. El arrastre también es frecuentemente causado por un área de descarga desbalanceada, como por ejemplo, en calderas de alta capacidad donde los fluses que entran a los domos descarguen a muy altas velocidades, capaces de perturbar la superficie del agua.
La causa del espumeo es la condición del agua misma de la caldera. Una muy alta concentración de sales disueltas es una frecuente causa de espumeo. El espumeo también resulta de la combinación de agua con aceite o grasa. La materia orgánica que flota dentro de la caldera es otra fuente de espuma. Cuando el espumeo se debe a la concentración de sales en el agua puede ser corregida alterando el tratamiento de la misma o purgando más esta agua con altas concentraciones.
22
http://manualesydiagramas.blogspot.com
CORROSIÓN
Los llamados gases no condensados son gases que no condensan a la temperatura normal encontrada en el agua cruda, son agentes corrosivos que invariablemente son arrastrados por el agua. L más peligroso de los gases es el oxígeno disuelto en agua y en segundo lugar el bióxido de carbono.
Las consecuencias de oxígeno disuelto en una caldera es que ataca al fierro formando hidróxido férrico. Esta corrosión se presenta como ámpulas en el material y dependiendo del tiempo que el oxígeno ataca al material, puede llegar a perforarlo.
El bióxido de carbono corroe el material y muy especialmente en
presencia de oxígeno disuelto. El bióxido de carbono combinado con el agua, forma ácido carbónico, el cual es un agente de corrosión bajo ciertas
condiciones para metales férreos, aleaciones de níquel y aleaciones de cobre, ocasionalmente se presenta otro gas no condensable en el agua, llamado hidróxido de aminio o alcali, el cual si bien no corroe las partes metálicas de la caldera, si ataca a las aleaciones de cobre comúnmente empleadas en válvulas, tubos y otras conexiones.
Nombre Fórmula Nombre común Efecto
Carbonato de calcio
CaCO₃
Mármol, caliza o calcitaIncrustación Bicarbonato de
calcio
Ca(HCO₃)₂
Incrustación
Sulfato de calcio
CaSO₄
Yeso de parís IncrustaciónCloruro de calcio
CaCl₂
CorrosiónSulfato de
magnesio
MgSO₄
Sales Epsom Incrustación
Bicarbonato de magnesio
Mg(HCO₃)₂
Incrustación Corrosión Cloruro de magnesioMgCl₂
Corrosión Hidróxido de magnesioMg(HO)₂
IncrustaciónCloruro de sodio
NaCl
Sal común ElectrólisisCarbonato de sodio
Na₂CO₃
Soda ash, sosa comúnAlcalinidad Bicarbonato de
sodio
Na(HCO₃)₂
Espuma
Hidróxido de sodio
NaOH
Sosa cáustica CristalizaciónSulfato de sodio
Na₂SO₄
Sales de Glauber IncrustaciónDióxido de silicio
SiO₂
Sílice IncrustaciónIMPUREZAS QUÍMICAS MAS COMÚNES EN AGUAS DE ALIMENTACIÓN
24
http://manualesydiagramas.blogspot.com
EL TRATAMIENTO DE AGUA
Se llama agua de alimentación a la que se proporciona a una caldera para reponer lo que se ha extraído de ella en forma de vapor o descargas.
Desgraciadamente el agua pura difícilmente se encuentra en la naturaleza y sus impurezas son muy variadas.
El agua de lluvia es la más pura, pero siempre contiene oxígeno disuelto y dióxido de carbono que toma del aire, haciéndose corrosiva.
Los efectos de las impurezas del agua de alimentación en las calderas son: 1.- formación de espuma y priming
2.- Formación de cieno o lodo l cual se deposita en la superficie de
calentamiento con el consiguiente peligro de un sobrecalentamiento de las placas o tubos.
3.-Formación de incrustaciones en las superficies de calentamiento, lo cual retarda la transmisión de calor por el metal, perdiéndose así calor y causando peligro de que las placas se sobrecalienten y quemen o se abolsen.
4.- Corrosión de las placas y otras superficies metálicas.
a).- Sustancias incrustantes: Las principales son los carbonatos y sulfatos de calcio y magnesio.
b).- Sustancias espumantes:
1.-Minerales: Sosa en forma de carbonato o cloruro o sulfato. 2.-Orgánicas: Generalmente corresponden a aguas negras. c).-Sustancias que forman cieno.
Son generalmente partículas sólidas minerales u orgánicas en suspensión.
d).-Sustancias corrosivas:
Estas pueden ser compuestos químicos, cloruro de magnesio, ácidos libres o gases tales como oxígeno y dióxido de carbono.
EJEMPLOS DE INCRUSTACIONES EN EL FLUS Y LA CALDERA FLUS INTERIOR DE LA CALDERA INCRUSTACIONES DE CALCIO Y MAGNESIO
En este ejemplo, la incrustación en el flus no permite que el calor se transfiera al agua provocando un
sobrecalentamiento en el tubo y arriesgando a que se deforme y se dañe permanentemente
AGUA
http://manualesydiagramas.blogspot.com
INCRUSTACION PARCIAL DEL FLUS
FLUSES
FLUS
26
GENERALIDADES SOBRE EL COMBUSTIBLE
No todas las calderas trabajan con el mismo tipo de combustible, algunas utilizan diesel, otras usan gas natural, esto porque son diseñadas para distinto propósito y requieren de mayor o menor capacidad calorífica.
Existen combustibles sólidos, líquidos y gaseosos, y de estos se derivan en combustibles naturales y no naturales o artificiales. En la siguiente tabla se muestran algunos de los más comunes.
Estado
Natural
No natural
Sólidos
Turba, madera,
carbón de antracitas
y carbón bituminoso
Briquetas,
*carbón coke.
Líquidos
Petróleo
Combustóleo
pesado, diesel,
tractolina, gasolina
Gaseosos
Gas natural
Gas de hornos de
coke, gas de altos
hornos y gas pobre.
*Carbón coke: Sustancia sólida que resulta de quemar carbón mineral en hornos especiales.
COMBUSTIÓN
El control de la combustión se realizará mediante el análisis periódico de los gases de escape.
El color de la llama será indicativo de la eficiencia de la combustión. A mayor temperatura en el hogar corresponde a una mayor eficiencia.
En la siguiente tabla se muestra el color de la llama y su correspondiente temperatura. BLANCO BRILLANTE
1426°C
BLANCO1200°C
NARANJA CLARO936°C
ROJO CEREZA BRILLANTE760°C
ROJO CEREZA OPACO622°C
ROJO OPACO536°C
ROJO OSCURO483°C
http://manualesydiagramas.blogspot.com
28 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/• Si el combustible es muy pesado deberá aplicarse un calentamiento para hacerla más fluido y ocupará aditivos para evitar la precipitación.
• Si el combustible pesado no se quema, es por estar “frio”. Según la
viscosidad del combustible se diseña un equipo atomizador a cierta presión y temperatura.
• El combustible requiere un control de relación aire-combustible. El combustible se regula por medio de válvulas y el aire por medio de un ventilador. LINEA DE RETORNO DE COMBUSTIBLE RETORNO DE AGUA VALVULA COMPUERTA BOMBA DE AGUA AGUA DE CALDERA A 200°F LINEA DE RETORNO DE COMBUSTIBLE LINEA DE SUMINISTRO DE COMBUSTIBLE VALVULA DE ALIVIO PRECALENTADOR ELÉCTRICO COMBUSTIBLE AL QUMADOR Línea Neutro AGUA CALIENTE
1. TABLERO DE CONTROL 2. PROGRAMADOR
3. CONTROL DE NIVEL DE AGUA 4. BOMBA DE AGUA
5. TANQUE DE CONDENSADOS 6. SUAVIZADORES DE AGUA 7. TANQUE DE COMBUSTIBLE
8. KIT MEDICIÓN DE DUREZA DEL AGUA 9. FOSA DE PURGAS 10. PURGAS DE FONDO 11. QUEMADOR
http://manualesydiagramas.blogspot.com
30 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/1 2 3 4 5 6 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 7 8 9 10 11 12 2 4 6 8 10 12 14 16 3 5 7 9 11 13 15 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 *PROGRAMADOR SOCKETS ARRANCADOR MAGNÉTICO PARA EL VENTILADOR DE TIRO FORZADO TRANSFORMADOR DEL MODUTROL LUZ DE FALLA DE FLAMA LUZ DE DEMANDA DE VAPOR INTERRUPTOR DEL QUEMADOR CONTROL MANUAL DE FLAMA INTERRUPTOR MANUAL- AUTOMÁTICO LUZ DE VÁLVULA DE COMBUSTIBLE LUZ DE BAJO NIVEL DE AGUA
1 - TABLERO DE CONTROL
En el tablero de control se encuentran los interruptores que controlan las funciones principales de la caldera, como por ejemplo, la bomba de
combustible, o el quemador. Algunas funciones son controladas de forma manual y otras de forma automática.
También cuenta con luces indicadoras que alertan al operador de un mal funcionamiento
1.1 - PROGRAMADOR
El programador es el control total de la caldera, se encarga del correcto encendido y apagado del equipo. Trabaja en conjunto con el presostato, modutrol y el “McDonnell”. Se encuentra dentro del tablero de control.
Las funciones que realiza el programador son: Alimentación del transformador de encendido.
Alimentación del motor eléctrico del quemador que acciona bomba y turbina.
Corte de alimentación de los electrodos si el encendido ha sido correcto. Detección de la marcha del quemador por orden del termostato de la
caldera ó presostato.
Vigilancia permanente del quemador cuando está funcionando. Re-encendido en caso de un mal arranque.
Bloqueo de seguridad. Encendido de la alarma.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
32
TABLERO DE CONTROL ALARMA McDonnell BOMBA DE AGUA QUEMADOR MODUTROL BOMBA DE COMBUSTIBLE SOLENOIDES
Todos los componentes eléctricos son dependientes del
tablero de control.
s
s
s
s
B L1 L2 L3 BOMBA DE COMBUSTIBLE BOMBA DE AGUAM
M
CONTACTOS DE VENTILADOR CONTROL DE BOMBA DE AGUA (RELÉ) CIRCUITO DE CONTROL TRANSFORMADOR ARRANCADOR MANUAL INTERRUPTORES CON FUSIBLES ALIMENTACION PRINCIPAL 220V/440V INTERRUPTOR PRINCIPALDIAGRAMA ELECTRICO DE TABLERO DE CONTROL
http://manualesydiagramas.blogspot.com
342.-CONTROL DE NIVEL DE AGUA (McDonnell)
Todas las calderas deben estar equipadas con un interruptor de bajo nivel de agua, el cual, impida el funcionamiento del quemador cuando no haya suficiente agua en la caldera, por otra parte, otro interruptor deberá controlar la alimentación de agua. El dispositivo de control McDonnell consiste en un flotador el cual actúa sobre un interruptor de mercurio. También van provistas de una válvula de purga para desalojar sedimentos y un cristal nivel para visualizar el nivel de agua dentro de la caldera.
FLOTADOR Al bajar el nivel de agua en la caldera, el flotador activa un interruptor que enciende la bomba de inyección de CRISTAL NIVEL Muestra el nivel de agua en la caldera INTERRUPTOR ELÉCTRICO
VISTA LATERAL
NIVEL DE AGUA ADECUADO
CALDERA
McDonnell
Cristal nivel
http://manualesydiagramas.blogspot.com
NIVEL DE AGUA BAJO
AGUA
Cuando baja el nivel del agua, el
control de nivel de agua (McDonnell)
interrumpe la flama del quemador y a la
vez enciende la bomba de inyección de
agua hasta alcanzar el nivel adecuado,
entonces se vuelve a encender la flama del
quemador.
36
3.- BOMBA DE INYECCIÓN DE AGUA
Cuando el nivel de agua en la
caldera comienza a bajar, llegara a un
limite que al ser detectado por el McDonnell
este activara la bomba de alimentación de agua
inyectando agua proveniente del tanque de condensados
hasta alcanzar el nivel apropiado, después el McDonnell cortará la
alimentación a la bomba de agua.
La capacidad de la bomba de agua dependerá de la capacidad de
la caldera, por ejemplo, una caldera de 100 CC (caballos caldera)
llevará una bomba de agua de ½ HP.
CALDERA
VALVULA GLOBO
VALVULAS DE
RETENCIÓN BOMBA DE AGUA
MANÓMETRO VALVULA MACHO VALVULA GLOBO AGUA PROVENIENTE DEL TANQUE DE CONDENSADOS ENTRADA DE AGUA
http://manualesydiagramas.blogspot.com
38 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/Capacidad de la
caldera en CC
Presión de diseño
1.05kg/cm² 10.5 kg/cm
²
14.1 kg/cm² 17.6 kg/cm²
20
¼ HP
2 HP
3 HP
---40
¼ HP
2 HP
5 HP
---60
¼ HP
3 HP
5 HP
---80
½ HP
3 HP
5 HP
---100
½ HP
5 HP
10 HP
---125
½ HP
5 HP
10 HP
---150
½ HP
5 HP
10 HP
7.5 HP
200
1 HP
7.5 HP
10 HP
7.5 HP
250
1 HP
5 HP
7.5 HP
10 HP
300
2 HP
7.5 HP
7.5 HP
10 HP
350
3 HP
7.5 HP
10 HP
10 HP
400
3 HP
7.5 HP
10 HP
15 HP
500
---
7.5 HP
15 HP
15 HP
600
---
15 HP
15 HP
20 HP
700
---
15 HP
15 HP
20 HP
CAPACIDAD DE MOTOR DE BOMBA DE AGUA DE
ALIMENTACION (HP)
4.- TANQUE DE CONDENSADOS
El tanque de condensados recibe el agua de vapor que se ha precipitado en el cabezal de distribución en los retornos de alta y baja presión.
En el tanque de condensados se recibe el agua que a sido suavizada y que
posteriormente será inyectada a la caldera por medio de la bomba de inyección que es controlada por el McDonnell.
El tanque de condensados cuenta con los siguientes componentes: COLUMNA DE NIVEL DE AGUA
Muestra al operador de la caldera cual es el nivel de agua disponible en el tanque de condensados.
VALVULA FLOTADOR
Permite el paso de agua suavizada al tanque cuando el nivel de agua comienza a disminuir.
TERMÓMETRO
Indica la temperatura del agua dl tanque de condensados. Nunca debe entrar agua fría ala caldera, pues podría implosionar o dañar los fluses. TUBO DIFUSOR DE CONDENSADOS
Permite el paso lento de agua al tanque de condensados proveniente del retorno de alta presión.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
40
TUBO DE VENTILACIÓN
Permite la salida de gases generados en el interior del tanque
de condensados.
BOMBA DE AGUA
Inyecta el agua a la caldera cuando el nivel de la caldera
disminuye. Es controlada por el McDonnell.
Tubo de ventilación Entrada de agua suavizada Derrame al drenaje Válvula de flotador manómetro filtro A la caldera BOMBA DE AGUA Válvula globo Válvula compuerta para purgas Tubo difusor para
calderas con presión de mas de
1 kg/cm²
termómetro Columna de nivel de agua Retorno de alta presión
Retorno de baja presión cerrada cerrada T A N Q U E D E C O N D E N S A D O S A G U A Válvula globo Válvula de entrada de agua 42
http://manualesydiagramas.blogspot.com
https://www.facebook.com/groups/548344798609408/5.- SUAVIZADORES DE AGUA (proceso automático)
El suavizador se encarga de eliminar sulfatos presentes en el agua, también se les llama ablandadores de agua. Por medio de un proceso de intercambio iónico, es decir, sustituye o intercambia minerales duros (calcio, magnesio, etc..) por suaves (sodio) a través de su carga
eléctrica.
El agua que se utiliza para alimentar a la caldera tiene un alto
contenido de minerales (calcio, magnesio, carbonatos, etc.) que con el tiempo formarán costras aislantes en los fluses e incrustaciones minerales en las tuberías de agua que terminarán por obstruirlas, es por eso que el agua debe ser tratada con equipo electro-mecánico para suavizar el agua antes de entrar en la caldera.
El ablandador típico es un equipo mecánico conectado a un
abastecimiento de agua. Todos los suavizadores trabajan con el mismo principio, sustituyendo unos minerales por otros, por lo general, el sodio. A este proceso se le llama INTERCAMBIO IÓNICO.
CaSO₄ CaSO₄ CaSO₄ MgCl₂ MgCl₂ MgCl₂
AGUA DURA
Na₂SO₄ Na₂SO₄ CaCO₃ CaCO₃FUNCIONAMIENTO
El tanque mineral está lleno de granos de poliestireno o resina con cargas negativas.
El calcio y el magnesio contenidos en el agua común tienen cargas positivas, significa que el calcio y el magnesio se adhieren a los granos de resina cuando el agua pasa a través de ellos. Cuando se detecta la saturación de calcio y magnesio en los granos de resina, se hace circular agua salada concentrada (salmuera) por todo el tanque suavizador, esto separa el calcio y el magnesio adheridos a los granos de resina, y son expulsados del suavizador hacia el drenaje.
MINERALES DEL AGUA
GRANOS DE RESINA SINTETICA
O ZEOLITA AGUA DURA
SUAVIZADOR DE AGUA
AGUA DURA AGUA BLANDA
+
+
+
+
+
+
-http://manualesydiagramas.blogspot.com
44 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/SUMINISTRO DE AGUA DURA SALIDA DE AGUA SUAVIZADA PANEL DE CONTROL TANQUE DE SALMUERA TANQUE MINERAL O DE RESINA GRANOS DE RESINA AGUA SALADA (SALMUERA) VÁLVULA Y FLOTADOR SALIDA AL DRENAJE GRAVA MALLA
CICLO DE REGENERACIÓN DEL SUAVIZADOR
Con el paso del tiempo, los granos de resina tienden a saturarse y dejen de absorben minerales. Cuando ese momento llegue, los suavizadores inician el ciclo de regeneración, en el cual, los granos de resina son lavados y liberados de todos los minerales atrapados en ellos y siendo enviados al drenaje.
El ciclo básico de regeneración consta de tres fases:
1.- Fase de retro lavado:
El flujo de agua se invierte para quitar la suciedad del tanque. ENTRADA DE AGUA DURA SALIDA DE AGUA SUCIA HACIA EL DRENAJEhttp://manualesydiagramas.blogspot.com
46 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/SALMUERA
SALIDA DE AGUA SALADA
HACIA EL DRENAJE
2.- FASE DE RECARGA:
El agua salada del tanque de salmuera entra al tanque mineral arrastrando consigo el calcio y el magnesio adheridos a los granos de resina que después serán enviados al drenaje.SALMUERA
SALIDA DE AGUA DE ENJUAGUE
3.- FASE DE ENJUAGUE:
La fase final enjuaga el depósito mineral con agua fresca, eliminando el exceso de sal a la vez que se llena el tanque de salmuera quedando listo para el próximo ciclo.Al terminar este ciclo, el suavizador comienza el ciclo de funcionamiento normal visto anteriormente.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
El proceso de regeneración toma aproximadamente 20 minutos y es
cortado el suministro de agua suavizada durante el proceso. El tanque de salmuera deberá reabastecerse con sal industrial según lo indique el
fabricante.
Cuando se requiere un abastecimiento de agua suavizada de manera continua debe instalarse un sistema DUPLEX que consta de dos
suavizadores.
48
SISTEMA SUAVIZADOR DUPLEX
TANQUE DE SALMUERA DEPOSITO MINERAL 2 SALIDA AL DRENAJEVALVULA COMPUERTA CERRADA
ENTRADA DE AGUA DURA VALVULA DE
MUESTREO (CERRADA)
AGUA SUAVIZADA AL TANQUE DE CONDENSADOS En un sistema dúplex, un tanque se encuentra operando mientras que el segundo se encuentra regenerando. DEPOSITO MINERAL 1 VALVULAS COMPUERTA ABIERTAS
6.-TANQUE DE COMBUSTIBLE
El almacenamiento de combustible generalmente se hace en tanques cilíndricos, los cuales deben estar al nivel del piso o debajo de el.
Los tanques cuentan con registros pasa-hombre para limpieza y mantenimiento, coples orificios para ventilación, coples para medición, extracción, retorno y purga. Los hay en capacidades desde 1000 litros hasta 15000 Litros. TUBO DE VENTILACIÓN REGISTRO PASA-HOMBRE CRISTAL NIVEL LLENADO DE COMBUSTIBLE PURGA SALIDA DE COMBUSTIBLE RETORNO DE COMBUSTIBLE TAPÓN ESCALERAS 50
http://manualesydiagramas.blogspot.com
https://www.facebook.com/groups/548344798609408/La dureza, es una característica química del agua que está determinada por el contenido de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y nitratos de calcio y magnesio.
En calderas y sistemas enfriados por agua, produce incrustaciones en las tuberías y una pérdida de la eficiencia de la transferencia de calor.
La mayoría de los suministros de agua potable, tienen un promedio de 250 mg/L de dureza. No es recomendable utilizar agua con niveles
superiores a 500 mg/L de dureza. Existen dos tipos de dureza:
1.- DUREZA TEMPORAL
Es determinada por el contenido de carbonatos y bicarbonatos de calcio y magnesio. Puede ser eliminada por ebullición del agua seguido de la eliminación de precipitados. También se conoce como “dureza de carbonatos”
2.-DUREZA PERMANENTE
Está determinada por las sales de calcio y magnesio. No puede ser eliminada por ebullición del agua. También se le conoce como “dureza de no carbonatos”.
MEDICIÓN DE LA DUREZA DEL AGUA
La dureza del agua se mide en miligramos por litro (mg/L) de carbonato cálcico ó carbonato de calcio (CaCO₃)
También existen otras unidades de medida utilizados como son:
Grado alemán (°dh) - Equivalente a 17.9mg de carbonato de calcio en un litro de agua.
Grado americano (gpg) - Equivalente a 17.2mg de carbonato de calcio en un litro de agua.
Grado francés (°fH) – Equivalente a 10.0mg de carbonato de calcio en un litro de agua.
Grado inglés (°eH) - Equivalente a 14.3mg de carbonato de calcio en un litro de agua.
Ejemplo: Un litro de agua que contiene 250 mg de Carbonato de calcio sería equivalente a 25 °fH/L
5 °dH es equivalente a 89.5 mg/L ppm= partes por millón
1 ppm = 1 mg de sales en un litro de agua.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
52
DETERMINACIÓN DE LA DUREZA DEL AGUA POR MEDIO DE
REACTIVOS QUÍMICOS
Existen diferentes sustancias que reaccionan físicamente con el
carbonato de calcio (CaCO₃) y el magnesio (Mg) contenidos en el agua. Por lo general se utilizan tres reactivos para realizar la medición:
1.- SOLUCIÓN DE BUFFER DE PH 10
Sirve para estabilizar el PH del agua que se va a medir.
2.-NEGRO ERICROMO T
Es un colorante que hará que la muestra se torne púrpura, vino, rojo o azul según la dureza del agua.
3.- EDTA (ácido etildiaminotetraacético)
Sirve para medir la dureza del agua de muestra cambiándola a color azul. Se agregan gotas, cada gota equivale a un número determinado de partes por millón (ppm) en la muestra. Si al agregar el colorante negro ericromo T la muestra se torna azul, significa que tiene 0 (cero) partes por millón (ppm) de carbonato de calcio (CaCO₃) y magnesio (Mg).
Ejemplo:
al agregarse l negro ericromo T a la muestra de agua y esta se torna roja o púrpura, quiere decir que el agua tiene cierto grado de dureza, entonces se procederá a agregar el EDTA para conocer el valor aproximado de ppm.
Cada gota de EDTA equivale a 5 ppm, si al agregar una gota ala muestra esta se torna azul, entonces el agua contiene 5 ppm. Si el agua se torna azul después de agregar 2 gotas, entonces el agua contiene 100 ppm.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
PASOS PARA REALIZAR LA MEDICIÓN DE DUREZA
PH
ERICROMO
EDTA
10ml
Existen kits de medición de dureza que incluyen por lo general 3 reactivos y un recipiente de muestras.
Los reactivos son una solución de Buffer de PH 10, Negro ericromo T y una solución de EDTA. Los reactivos deben aplicarse en su orden.
1.-
Deberá lavar el recipiente con agua limpia, seguido de eso agregará agua hasta la línea marcada (10 ml.)2.-
Se agregan 5 gotas de la solución #1 para estabilizar el PH de la muestra.3.-
Agregar 3 o 4 gotas de la solución #2 y observar la reacción, si se torna azul entonces el agua de la muestra no tiene dureza. Por el contrario, si al agregar las gotas la muestra cambia a púrpura entonces agregue gota por gota del reactivo #3 hasta que la muestra se torne azul. Cada gota del reactivo #3 equivale a 5 ppm de dureza.Nota: Los kits de dureza varían según el fabricante, será necesario leer el instructivo .
54
10ml 10ml 10ml 10ml
x 5
x 4
x 1 x 1
AGREGAR ESTABILIZADOR DE PH AGREGAR EL ERICROMO SI CAMBIA A AZUL OK EL AGUA NO TIENE DUREZA. SI CAMBIA A PURPURA O VINO, EL AGUA TIENE DUREZAAGREGAR EL EDTA GOTA X GOTA HASTA QUE LA MUESTRA CAMBIE A AZUL
CADA GOTA = 5 PPM SI CAMBIO A AZUL CON:
1 GOTA = 5 PPM DETERMINAR
Al drenaje colchón de agua Tapa de acero Tubo de ventilación Tubo de purgas de la caldera Piso
Como se menciono en páginas anteriores, la fosa de purgas, es un registro hecho de ladrillo y cemento, el cual sirve para recibir las purgas y desechos de la caldera, el tanque de condensados y los tanques
suavizadores. La fosa de purgas tiene un colchón de agua que tiene la función de absorber el agua que sale a presión de la caldera. Cuando el agua llega a cierto nivel se descarga en la tubería que va al drenaje.
CALDERA
http://manualesydiagramas.blogspot.com
CONDENSADOS SUAVIZADORES DRENAJE8- FOSA DE PURGAS
56 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/Las purgas de fondo sirven para eliminar los residuos y lodos que se van
acumulando en el fondo de la caldera a lo largo del proceso de evaporación. Es necesario realizarlas pues de lo contrario se formaría espumeo y arrastres de agua impidiendo que la caldera produzca vapor de buena calidad.
Para las purgas de fondo en las calderas generalmente se usan dos válvulas. Una válvula es de cierre rápido, lo mas cercano a la caldera y la otra es de cierre lento que está justo después de la anterior.
CALDERA VALVULA DE CIERRE RAPIDO O DE PURGA VALVULA DE CIERRE LENTO O DE INTERRUPCION A LA FOSA DE PURGAS
Para realizar la purga de fondo de manera manual, primero debe cerciorarse de que haya suficiente agua en el tanque de condensados o suministro de agua.
Deberá abrirse primero la válvula de cierre rápido, seguido de eso, se abrirá la válvula de cierre lento.
Las válvulas deben abrirse lentamente para evitar que el golpe de ariete dañe las tuberías.
LODOS Y RESIDUOS
GOLPE DE ARIETE
El golpe de ariete, es el choque violento de un líquido con las paredes de la tubería que se da al interrumpir el flujo de manera brusca.
Esto es debido a que al permitir el flujo a gran velocidad de un líquido, este se comprime un poco, llevando gran cantidad de energía cinética, y que, al detenerlo de manera brusca, esa energía se libera, expandiendo el líquido y aumentando la presión dentro de la tubería produciéndose un ruido muy fuerte y posibles daños a la tubería.
CERRADO ABIERTO CERRADO
http://manualesydiagramas.blogspot.com
58 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/VÁLVULA DE INTERRUPCIÓN SENSOR DE TDS VÁLVULA DE CONTROL VÁLVULA DE RETENCIÓN HACIA LA FOSA DE PURGAS SALIDAS ENFRIADOR DE MUESTRAS CONTROLADOR CALDERA AGUA
PURGAS DE CALDERA ( AUTOMÁTICO)
Las purgas de fondo también se pueden realizar de manera automática, esto con una válvula de purga automática controlada por un detector de total de sólidos disueltos (TDS) que al medir la conductividad eléctrica del agua debido a las partículas en suspensión , este activa la válvula eléctrica durante un
VÁLVULA DE URGA DE FONDO FILTRO REGULADOR CONTROL TEMPORIZADOR DE PURGAS VÁLVULA DE INTERRUPCIÓN CABEZAL DE VENTEO (descarga el vaporizado de forma segura) MANÓMETRO SALIDA AL DRENAJE SALIDA AL DRENAJE VÁLVULA DE PURGA MANUAL TANQUE DE PURGAS (recolecta las purgas de manera segura) CALDERA
PURGAS DE CALDERA CON TEMPORIZADOR
Este sistema no tiene sensor de TDS, si no más bien, utiliza un temporizador para realizar las purgas cada cierto tiempo de manera automática.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
60PURGAS DE TANQUE DE CONDENSADOS
El tanque de condensados también necesita purgarse, de preferencia al final de cada jornada laboral, esto lo librará de residuos y lodos acumulados en el fondo. Para realizar la purga de fondo, primero hay que cerciorarse que el tanque contenga suficiente agua, después se abre la válvula de purga varios segundos y cierre.
TANQUE DE CONDENSADOS
VALVULA DE PURGA
El conjunto del quemador es
el encargado de quemar el
combustible para suministrar el
calor necesario para calentar
el agua de la caldera.
El conjunto se compone de:
1.- Bomba de combustible
2.- Fotocelda
3.- Transformador
4.- Electrodos
5.- Boquilla de pulverización
6.- Filtro
7.- Válvula solenoide
8.- Blower (ventilador)
http://manualesydiagramas.blogspot.com
10.- QUEMADOR
62 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/1.- BOMBA DE COMBUSTIBLE
La bomba de combustible comprime el fluido a la presión necesaria para producir la atomización a la salida de la boquilla.
Las presiones varían según el tipo de combustible. Para Gasóleo: 7 - 14 Kg/cm²
Para fuelóleo: 17 - 25kg/cm² Las presiones más comunes son:
Para Gasóleo: 12kg/cm² Para Fuelóleo: 22kg/cm²
Son bombas volumétricas rotativas, normalmente compuesto de engranajes. Dan pequeños caudales a gran presión constante.
BOMBA DE COMBUSTIBLE BOQUILLA DE PULVERIZACIÓN COMBUSTIBLE ATOMIZADO REGULADOR DE PRESIÓN
http://manualesydiagramas.blogspot.com
CICLO DE FLUJO DE COMBUSTIBLE
VALVULA COMPUERTA FILTRO DE COMBUSTIBLE BOMBA DE COMBUSTIBLE REGULADOR DE PRESION RETORNO TANQUE DE COMBUSTIBLE CALDERA VALVULA ANTI-RETORNO
Para que el combustible llegue al quemador, este debe ser impulsado por la bomba eléctrica, el cual eleva la presión en el circuito de tubería haciendo que circule con una presión de 22 kg/cm² dependiendo del tipo de
combustible.
El fluido está constantemente circulando en el circuito que comienza en el tanque de combustible, llega al quemador y regresa de nuevo al tanque.
64
VENTILADOR TRANSFORMADOR DE ALTO VOLTAJE ELECTRODOS BOQUILLA DE PULVERIZACION DISTRIBUIDOR DE AIRE RETORNO ALIMENTACIÓN DE CONBUSTIBLE BOMBA DE REGULADOR DE PRESIÓN
2.- FOTOCELDA (DETECTOR DE FLAMA)
La función de la fotocelda es detectar la flama del quemador. Si hubiera una falla en el proceso de
encendido, la fotocelda detecta la ausencia de flama y hace que se apague la caldera, esto evitará que se acumule el combustible en el hogar de la caldera y así se evita que haya una explosión.
El fuego emite luz infrarroja o ultravioleta dependiendo del tipo de combustible. Esta propiedad es aprovechada utilizando un sensor que reacciona eléctricamente al incidir la luz sobre él, después, esa corriente es amplificada y procesada en el tablero de control y este da la orden de parar o continuar con el proceso de encendido de la caldera.
LUZ INFRARROJA
FLAMA SENSOR
INFRARROJO
SEÑAL ENVIADA AL TABLERO DE CONTROL
http://manualesydiagramas.blogspot.com
66
La fotocelda puede estar ubicada en el quemador o en la caldera, muy cerca de la flama, ya que es necesario que incida la luz sobre ella.
En el ejemplo de abajo, se muestra como el quemador no encendió correctamente, al no haber luz de la flama, el sensor mandará la señal al tablero de control y este interrumpe el suministro de corriente al quemador y a la bomba de combustible, seguido de eso se encenderá la alarma de aviso.
C A L D E R A
FOTOCELDA BOMBA DE COMBUSTIBLE RELAY DE ALIMENTACIÓN DE BOMBA Y QUEMADOR ABIERTO TABLERO DE CONTROL QUEMADOR3.- TRANSFORMADOR DE IGNICIÓN
El transformador de ignición eleva el voltaje de entrada de 110v/220v hasta 10,000/ 12,000v de salida, y con una intensidad de 25mA / 50mA.
Al arrancar la caldera se alimenta el transformador y este envía la corriente a los electrodos donde se produce el arco eléctrico que encenderá el
combustible pulverizado.
Al detectarse la flama, el transformador deja de enviar corriente a los electrodos y la chispa eléctrica se apaga.
El transformador puede estar ubicado en la caldera cerca del quemador, o en el quemador mismo. L 1 L 2 BOQUILLA DE PULVERIZACIÓN ELECTRODOS TRANSFORMADOR 110V/220V - 10,000v COMBUSTIBLE CHISPA CABEZA DE COMBUSTIÓN
http://manualesydiagramas.blogspot.com
A i s l a n t e A i s l a n t e 68 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/4.- ELECTRODOS DE ENCENDIDO
Son varillas de níquel o acero inoxidable de unos 2mm de grosor con una cubierta de cerámica aislada de 12mm a 14mm de diámetro. Existen diferentes tipos y modelos dependiendo del fabricante.
5.- BOQUILLA DE PULVERIZACIÓN
La boquilla de pulverización es el encargado de atomizar el combustible para que haya un quemado correcto y eficiente.
El combustible sometido a una gran presión, es obligado a salir por un orificio pequeño después de haber recibido el impulso de rotación de la bomba de combustible.
La selección de la boquilla depende de: -La forma del hogar
-Potencia térmica de la caldera -Tipo de combustible
COMBUSTIBLE CIRCULANDO CON GRAN PRESIÓN
FILTRO BOQUILLA DE PULVERIZACIÓN COMBUSTIBLE ATOMIZADO
http://manualesydiagramas.blogspot.com
70 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/MARCADO DE LAS BOQUILLAS ESTANDAR
Danfoss
Danfoss
80° S
Kg/h
2.00
Us gal/h
0.60
2.27
L/h
Muestra información sobre el caudal de la boquilla en US gal/hr, forma y ángulo de pulverización a 700 Kpa.
Kg/h Capacidad del combustible en kilogramos por hora con una
viscosidad de 4.4 cST, un peso específico de 0.83 y una presión de atomización de 7 bar.
Us gal/h Capacidad del combustible líquido en galones US por hora.
L/h Capacidad del combustible líquido en litros por hora.
60° Angulo de rociado.
ANGULO DE PULVERIZACIÓN DE LA BOQUILLA
Existen 6 ángulos de pulverización estandarizados.
90° 80° 70° 60° 45° 30°
CONO DE FLAMA
CONO HUECO
S CONO SEMI-HUECO O UNIVERSAL H CONO LLENO B
http://manualesydiagramas.blogspot.com
72 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/TIPOS DE BOQUILLA
BOQUILLA CON RETORNO
INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE
INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE RETORNO DE COMBUSTIBLE
CÁMARA DE TURBULENCIA SALIDA COMBUSTIBLE
Este tipo de boquilla tiene dos conductos de inyección de combustible y un conducto de retorno, el cual hace que una parte del combustible no utilizado regrese al circuito.
BOQUILLA DE RANURAS VARIABLES POR PISTÓN
INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE CÁMARA DE TURBULENCIA INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE BARRA DE REGULACIÓN CANALES TANGENCIALES COMBUSTIBLE ATOMIZADO
En este tipo de boquilla, el flujo de combustible puede ser regulado manualmente a través de un pistón, el cual se mueve a adelante o hacia atrás para permitir que circule por los canales
BOQUILLA CON DOBLE CIRCUITO DE COMBUSTIBLE PASTILLA CIRCUITO SECUNDARIO CIRCUITO PRIMARIO COMBUSTIBLE ATOMIZADO COMBUSTIBLE BOQUILLA DE PISTÓN
Este tipo de boquilla tiene dos conductos de
combustible que van a dar a una pastilla que los une formando una atomización única.
PISTÓN DE REGULACIÓN ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE
http://manualesydiagramas.blogspot.com
ATOMIZADOR PRIMARIO ATOMIZADOR SECUNDARIO 74 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/6.-FILTRO DE COMBUSTIBLE
El filtro de combustible retiene cualquier impureza de estado sólido proveniente del tanque de combustible o las tuberías conductoras del mismo.
Es importante utilizar el filtro
recomendado por el fabricante de la caldera, ya que de no hacerlo se corre el riesgo de un filtrado pobre o
malformaciones y roturas por trabajar con altas presiones. Los filtros pueden limpiarse cada semana para una mayor eficiencia.
LÍNEA DE COMBUSTIBLE FILTRO
El filtro puede desenroscarse para limpiarlo o para
7.- VÁLVULA SOLENOIDE
La válvula solenoide es un dispositivo electro-mecánico que permite o detiene el flujo de algún líquido a través de él cuando es aplicada una corriente eléctrica a la bobina.
BOBINA
LINEA
NEUTRO
FLUJO DE AGUA FLUJO DE AGUA
PISTÓN
VÁLVULA
SOLENOIDE ACTIVADO
ON
OFF
Al alimentar la válvula solenoide, la bobina crea un campo magnético que eleva el pistón
abriendo la válvula y permitiendo el flujo de agua. Al cortar la alimentación, el pistón vuelve a su lugar cerrando la válvula bloqueando el paso de agua.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
76
8.- BLOWER (VENTILADOR)
El ventilador forma parte del circuito de aire de combustión y suministra el aire necesario para que se realice la combustión de manera correcta.
Debe tener suficiente fuerza para vencer la contrapresión del hogar de la caldera.
Al formar parte del quemador, el ventilador está controlado por el programador.
SIMBOLOGÍA
ACTIVIDAD,TRATAMIENTO, PROCESO CONTROL ALMACENAMIENTO TRANSPORTE SUMINISTRO DE AGUA CISTERNA BOMBA DE CISTERNA TANQUE DE ALIMENTACIÓN SUAVIZADORES DE AGUA BOMBA DE ALIMENTACIÓN TANQUE DE CONDENSADOS DOSIFICACIÓN BOMBA DE ALIMENTACIÓN DE LA CALDERA ALIMENTACIÓN A LA CALDERA BOMBA DE ADITIVOS ADITIVOS QUEMA DE COMBUSTIBLE. FORMACIÓN DE HUMOS ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE BOMBA TRATAMIENTO DE COMBUSTIBLE TANQUE DIARIO BOMBA DE COMBUSTIBLE CISTERNA COMBUSTIBLE GASES DE COMBUSTIÓN CALENTAMIENTO, FORMACIÓN DE VAPOR TRANSPORTE DE VAPOR FORMACIÓN DE CONDENSADOS TRAMPAS DE VAPOR PRESIÓN DE VAPOR TANQUE DE CONDENSADOS BOMBA DE CONDENSADOS CALDERADIAGRAMA DEL PROCESO DE
OPERACIÓN DE UNA CALDERA
http://manualesydiagramas.blogspot.com
78
1.- VERIFICAR VÁLVULAS ABIERTAS
2.- VERIFICAR VÁLVULAS CERRADAS
3.- REVISAR CONTROL DE NIVEL DE AGUA
4.- REVISAR EL NIVEL DEL TANQUE DE CONDENSADOS
5.- REVISAR EL NIVEL DE COMBUSTIBLE
6.- ACCIONAR INTERRUPTOR PRINCIPAL
7.- ENCENDER EL TABLERO DE CONTROL
8.- CONTROLAR EL ENCENDIDO DE LA CALDERA
9.- VIGILAR EL AUMENTO DE PRESIÓN DE LA CALDERA
10.- VIGILAR EL AUMENTO DE TEMPERATURA DE LA
http://manualesydiagramas.blogspot.com
Ahora que ya vimos la descripción y funcionamiento de los
componentes más importantes de una caldera continuaremos con
la siguiente parte de este manual que corresponde al arranque,
mantenimiento y precauciones que se deben de tener al operar
una caldera de vapor.
También es requerido que ciertas válvulas estén cerradas y
otras estén abiertas, la temperatura del combustible es
importante (en calderas de fueloil) ya que al ser más denso
necesita ser calentado para hacerlo más fluido para que pueda
ser atomizada en la boquilla del quemador.
Cuando una caldera está fría, debe arrancarse lentamente
para que las piezas se templen gradualmente y no se vayan a
deformar con el aumento repentino de temperatura, más
adelante se especificará como hacerlo.
PROCESO DE ARRANQUE DE LA CALDERA
80
https://www.facebook.com/groups/548344798609408/
Antes de proceder al arranque de la caldera se deben verificar
que los tanques de combustible, condensados, suministro de
agua y caldera estén en su nivel aceptable para poder operar, ya
que si alguno estuviera en bajo nivel el tablero de control no
permitiría que la caldera arranque.
VERIFIQUE LOS SIGUIENTES COMPONENTES:
VERIFIQUE QUE LAS SIGUIENTES VÁLVULAS ESTÉN CERRADAS:
1.- Purga de fondo de la caldera 2.- Purga de columna de agua
3.- Alimentador de agua del inyector 4.- Entrada de vapor al inyector
5.- Entrada de agua desde el tanque elevado y de la red
VERIFIQUE QUE LAS SIGUIENTES VÁLVULAS ESTÉN ABIERTAS
1.- Purga alta de la columna de agua
2.- Entrada de agua al tanque de alimentación de la caldera
3.-Entrada de agua a la caldera a través de la bomba de alimentación.
Válvula de purga alta
1
2
ABRIR LAS VÁLVULAS DEL TANQUE DE ALIMENTACIÓN DE
LA CALDERA
T A N Q U E D E C O N D E N S A D O S
BOMBA DE AGUA VALVULA DE ENTRADA DE AGUA VALVULA DE AGUA A LA CALDERA AGUA A LA CALDERA ABRIR ABRIRhttp://manualesydiagramas.blogspot.com
82 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/CALDERA
BOMBA DE AGUA
ABRIR LA VÁLVULA DE ENTRADA DE AGUA A LA CALDERA
PROVENIENTE DE LA BOMBA DE ALIMENTACIÓN.
3
VÁLVULA DE ENTRADA DE
AGUA
Revisar el nivel de agua de la caldera abriendo completamente las válvulas de purga de limpieza del cristal nivel.
También deberá abrir por un momento las válvulas de purga alta, media y baja de la columna de nivel de agua, luego ciérrelas.
VÁLVULAS DE PURGA DE COLUMNA ALTA MEDIA BAJA VÁLVULA DE PURGA DE CRISTAL NIVEL CRISTAL NIVEL
http://manualesydiagramas.blogspot.com
CONTROL DE NIVEL DE AGUA
84
Comprobar el nivel y temperatura de el agua en el tanque de condensados limpiando el cristal y purgando el tanque. La temperatura debe oscilar entre 80° C.
VÁLVULA COMPUERTA PARA PURGA DEL TANQUE
DE CONDENSADOS EL NIVEL DE AGUA
DEBE ESTAR EN EL LÍMITE INDICADO
Comprobar que el nivel de combustible en el tanque sea el adecuado.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
TANQUE DE COMBUSTIBLE 86 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/Encender el interruptor principal de energía. Al activar el interruptor principal se alimentará el tablero de control y sus componentes.
1 2 3 4 5 6 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 7 8 9 10 11 12 2 4 6 8 10 12 14 16 3 5 7 9 11 13 15 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 INTERRUPTOR DEL QUEMADOR INTERRUPTOR MANUAL- AUTOMÁTICO
No todos los tablero tienen los mismos interruptores, por ejemplo, las calderas que queman dos combustibles distintos tienen un interruptor de selección de combustible. En este ejemplo se muestran los
controles básicos de una caldera.
- Deberá poner el interruptor en automático. - Mover el control manual de flama al mínimo. - Y accionar el interruptor del quemador.
CONTROL MANUAL DE FLAMA
http://manualesydiagramas.blogspot.com
88
Al arrancar la caldera deberá mantenerse encendido durante 10 minutos a fuego bajo, después parar durante 3 minutos.
Repetir esta operación hasta lograr que la caldera alcance 50 lbs. de presión. Cuando la caldera alcance 50 lbs. Se procede a purgar la caldera y se dejará funcionando hasta alcanzar su presión normal de trabajo.
Por último se pone la caldera a fuego alto.
- Abrir muy lentamente la válvula principal de salida de vapor (válvula globo) y luego purgar la línea de vapor.
VÁLVULA GLOBO VAPOR
Deberá observar el manómetro de presión de la caldera para vigilar el aumento progresivo de la presión de vapor. Cuando la caldera alcance su presión de trabajo normal, la caldera se apagará. Cuando la presión disminuya, el presostato activará nuevamente la caldera
http://manualesydiagramas.blogspot.com
PRESOSTATO MANOMETRO Mc DonnellC A L D E R A
90 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/TERMÓMETRO
C A L D E R A
Cuando el termómetro indica 80°C por encima de la temperatura del agua es indicativo de hollín en el
interior de la caldera. Es necesario realizar una labor de limpieza a los fluses.
Cuando el termómetro indica una temperatura muy alta en los gases de salida es manifestación de susiedad en el interior de la caldera.
La temperatura de salida de gases debe ser 52°C mas alta que la temperatura del agua.
CHIMENEA
GASES DE COMBUSTIÓN
VÁLVULA DE SEGURIDAD
INDICADORES DE NIVEL
MANÓMETROS
ALARMA
PRESOSTATOS
FOTOCELDA
TERMÓMETROS
92http://manualesydiagramas.blogspot.com
https://www.facebook.com/groups/548344798609408/VÁLVULA DE SEGURIDAD
La válvula de seguridad es para desahogar el vapor en exceso que genere la caldera. La presión no debe exceder más del 6% sobre la presión máxima.
Cuando la caldera tiene dos válvulas, la segunda debe ser regulada a una presión 3% más alta que la primera, para que, en caso de que la primera válvula no funcione la segunda libere la presión.
C A L D E R A
VÁLVULA PRIMARIA VÁLVULA SECUNDARIA PRESIÓN PRESIÓN 3% + LÍMITE DE LIBERACIÓN DE VAPORINDICADORES DE NIVEL
La caldera esta provista de al menos dos dispositivos que permiten conocer el nivel de agua o combustible. La función que ofrecen estos dispositivos es la de dar a
conocer al operador la cantidad de algún fluido dentro de un deposito hermético, que en este caso sería la cantidad de agua de la caldera y el tanque de condensados y la cantidad de combustible en el deposito de almacenamiento de diesel.
CALDERA
AGUA
Mc Donnell
http://manualesydiagramas.blogspot.com
La oscilación del nivel de agua alrededor de su nivel de trabajo es una característica de operación normal. Si el agua en el nivel está completamente quieta, significa que las conexiones están obstruidas. Habrá que ejecutar una labor de limpieza al Mc Donnell
94
MANÓMETROS
Aparato destinado a medir al presión de la caldera sobre la presión atmosférica. Deben estar instalados en un sitio visible y alejados de fuentes de calor. El manómetro está conectado directamente a la caldera por medio de una tubería.
Existen manómetros con diferentes unidades de medidas, Pa (pascales), PSI (libra sobre pulgada cuadrada), BAR, ATM (atmósferas), kg/cm² (kilogramo sobre centímetro cuadrado) y cada unidad de medida tiene diferente indicación numérica en el
manómetro. Ejemplo:
ALARMA
Indica que el nivel de agua de la caldera está bajo. El operador debe rectificar la condición de funcionamiento de la caldera.
CALDERA
AGUA
BAJO NIVEL DE AGUAhttp://manualesydiagramas.blogspot.com
ALARMA SONORA ALARMA LUMINOSA 96 https://www.facebook.com/groups/548344798609408/PRESOSTATO
Es un interruptor ajustable a la presión de trabajo deseada.
Al alcanzar la presión seleccionada, el presostato manda abre sus puntos de contacto para que se apague la caldera.
Mc Donnell presostato
Control regulable de presión
FOTOCELDA
Sensor que detecta la llama del quemador. En caso de falla durante el encendido, la fotocelda ordena apagar la caldera para evitar que se siga inyectando combustible sin quemar. La fotocelda debe mantenerse limpia.
la fotocelda se encuentra dentro del quemador, cerca de la flama.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
TERMÓMETROS
El termómetro indica la temperatura de algún fluido, en las calderas se usan para medir la temperatura del agua del tanque de condensados, el agua de la caldera, los gases de la chimenea, y en algunos casos la temperatura del combustible. Son muy parecidos a los manómetros.
98
CUIDADOS DEL LADO DE AGUA CUIDADOS DEL LADO DE FUEGO CUIDADOS DE LOS CONTROLES
MANTENIMIENTO DIARIO Y SEMANAL MANTENIMIENTO TRIMESTRAL
MANTENIMIENTO TRIMESTRAL DE ACCESORIOS MANTENIMIENTO ANUAL
CUIDADOS DE CALDERAS
CUIDADOS DEL LADO DE AGUA
El descuido del mantenimiento por el lado de agua trae como consecuencia la formación de incrustaciones, picaduras, corrosión, espuma, arrastre de humedad y “crestas de nivel de agua”.
Es importante el tratamiento de agua con procedimiento adecuado de purgas para conservar las superficies de calefacción de la caldera libres de incrustaciones y
prolongar la vida de la caldera. Deberá consultarse con expertos en tratamiento de agua. Ellos analizarán el agua y le recomendarán un tratamiento adecuado basado en el análisis y cantidad de agua cruda que usarán.
1.- PICADURAS Y CORROSIÓN POR OXÍGENO
Para proteger su caldera contra este mal, la única solución es el tratamiento de agua adecuado. Haga una inspección visual de tubos, hogar, envolvente y espejos cuando al menos una vez al año ( se recomienda 2 veces por año) vaciando la unidad y quitado todos los registros de mano y hombre previamente.
Revise la superficie del lado del agua (especialmente las partes más calientes) con ayuda de lámparas y espejos buscando abolsamientos, deformaciones o erosiones de la superficie metálica. Si nota cualquiera de estas condiciones mencionadas, su programa de tratamiento necesita una inmediata comprobación y revisión. Y la caldera una buena reparación.
2.- FORMACIÓN DE INCRUSTACIONES
Esta información es muy importante.
La incrustación actúa como un aislante térmico y puede resultar en un
sobrecalentamiento del hogar, tubos y espejos. Esta situación puede causar fugas en los tubos, agrietamientos en el extremo de los mismos y otros problemas del
recipiente a presión.
Nuevamente su programa de mantenimiento de agua requiere una comprobación. Durante la revisión visual del lado del agua, emplee una cuchilla o un pequeño
martillo para obtener muestras de la incrustación y envíelas inmediatamente al consultor en tratamiento de agua.
Cuidadosamente verifique la porción trasera o la zona más caliente de la caldera ya que ésta es el área más susceptible de formación de incrustación.
La formación de incrustación dentro de la caldera es motivo de preocupación y de solución inmediata.
http://manualesydiagramas.blogspot.com
100
4.- ACUMULACIÓN DE LODOS
Algunas veces las condiciones del agua o del tratamiento químico dan por resultado una acumulación de “lodos” y sedimentos en el fondo de la caldera, su revisión visual le revelará la presencia de estos “lodos”.
Use una manguera con agua a presión para lavar estas acumulaciones y revise
nuevamente la superficie metálica frotando con sus manos y viendo que se ha hecho un trabajo efectivo.
5.- VAPOR HUMEDO Y ARRASTRES DEL VAPOR
Esto puede ser causado por:
a) Alta concentración de sólidos en la caldera debido a falta de purgas. b) Falta de un tratamiento de agua adecuado.
c) Líneas de vapor “estranguladas” a la salida de línea caldera que
producen velocidades excesivas causando desprendimiento o arrastres de agua de la caldera.
d) Cargas súbitas, ocasionadas por aperturas rápidas de las válvulas produciendo sobrecargas instantáneas en la caldera.
e) Caldera sobrecargada por incrementos en las demandas de la planta. f) Cabezales o líneas principales de vapor con condensaciones sin trampas
adecuadas.
6.- EMPAQUES
Tenga en su almacén un juego de empaques para los registros (tortugas). Los
empaques metálicos de espiral, si están en buenas condiciones pueden volverse a usar pero es conveniente voltearlos. Aunque la recomendación es la de utilizar siempre empaques nuevos. Los empaques no metálicos deben ser descartados y no deberán volverse a emplear.
7.- ALMACENAMIENTO DE CALDERAS FUERA DE USO Información importante
a)Para un período corto sin operación (menos de tres meses):
Es una buena práctica llenar totalmente la caldera de agua. Esto reduce la posibilidad de corrosión por oxidación y picaduras.
