Caldero seccional

Abstract

Entre la gran variedad de calderos que en la actualidad se construyen, el caldero acuotubular tipo seccional y de tambor transversal es hoy en día ampliamente utilizado, tanto en el campo industrial como en las centrales de fuerza. Esta preferencia se debe en gran parte a la simplicidad de su montaje, a su elasticidad y al empleo que hace de los tubos rectos. Este tipo de caldero está formado por un recipiente principal de vapor y agua (tambor), colocado en posición transversal al banco de tubos; a este recipiente se encuentran conectados un determinado número de secciones, que consisten de tubos de acero expandidos en los cabezales (anterior y posterior) de acero forjado. Los tubos que forman es tas secciones (banco de tubos) se colocan con una inclinación de unos 150 con respecto a la horizontal, lo cual no viene a ser sino un arreglo de tubos en "u" en la que un brazo es mayor que el otro; esto trae como consecuencia una circulación positiva de agua y vapor a través de las secciones. Los cabezales son de forma sinuosa, de tal modo que permiten una distribución de los tubos en forma intercalada; esta distribución de los tubos permite una mejor transferencia de calor que es la condición esencial para alcanzar un alto rendimiento. Cada uno de los tubos que forman las secciones, es accesible desde el exterior a través de un agujero de mano abierto en los cabezales, en tal forma que la reparación o reemplazo de cualquiera de estos tubos se puede efectuar sin necesidad de interferir para nada con los demás. Los cabezales anteriores (inferiores) están conectados por su parte más baja mediante tubos cortos a un colector de lodo, el cual sirve principalmente para purgar el caldero. Los tabiques deflectores de gases forman tres pases para la circulación de los humos; además se coloca un tabique refractario sobre las primeras filas de tubos y paralelo a ellos. En este tipo de construcción la fila de tubos inferiores recibe principalmente calor por radiación a todo lo largo de los mismos, lo cual permite disminuir algo la temperatura en el hogar. El hogar se construye de paredes refractarias sólidas, sin refrigeración de aire o agua. Ventajas: Como se puede apreciar por su descripción, este tipo de caldero es sencillo y de fácil construcción e instalación. Tiene también la ventaja de ser fácilmente transportable, ya que las piezas que lo componen no son ni muy grandes ni de gran peso. El problema del transporte de los elementos que forman un caldero, es de vital importancia en países en que las vías y medios de comunicación no se encuentran muy desarrollados. En general, el propósito que se persigue al diseñar un caldero con el tambor transversal, es combinar la economía en su construcción misma, tomando en cuenta el diseño adecuado de la cámara de combustión. La construcción de un caldero que se va a instalar en una edificación ya existente debe de tener en cuenta la altura total que va a alcanzar, y ésta generalmente tiene un límite práctico predeterminado. Pero esta altura podría no ser suficiente para obtener el volumen de cámara de combustión que se desea. Entonces sería necesario aumentar ya sea el largo o el ancho del hogar. Generalmente es impráctico aumentar el largo del hogar más allá de una medida ya definida por el largo máximo usual de los tubos (20'). Lo que sí se puede ir variando es el ancho de la cámara. En el tipo de calderos seccionales con el tambor longitudinal, a medida que el ancho de la cámara es aumentado, aumenta también el número de tambores que se necesitan. Esto es demasiado costoso, ya que el tambor es una de las partes de más precio en el caldero. Pero con un caldero de tambor transversal el ancho del hogar puede aumentarse hasta el límite deseado, necesitándose sólo un recipiente principal proporcionalmente más largo. Esta es una de las grandes ventajas del caldero seccional transversal sobre el longitudinal. Qfí.TF.TO; El objeto de esta tesis es diseñar la superficie de transferencia de calor y partes a presión del caldero; realizar un cálculo aproximado del costo que tendría toda la unidad generadora construyéndola en el país, y compararlo con uno importado. El trabajo que a continuación presento, seguramente tendrá lagunas y errores en su desarrollo y no pretende en modo alguno ser completo; esto como es lógico de suponer se deberá en gran parte a mi falta de experiencia en este campo del desarrollo de la Ingeniería Mecánica, la cual espero ir adquiriéndola con el correr de los años mediante el trabajo y el estudio.