El diseño de calderas es el proceso de diseño de calderas que se utilizan para diversos fines. La función principal de una caldera es calentar agua para generar vapor. El vapor producido en una caldera se puede utilizar para una variedad de propósitos que incluyen calefacción , esterilización , secado , humidificación y generación de energía . La temperatura o condición del vapor requerida para estas aplicaciones es diferente, por lo que los diseños de calderas varían en consecuencia.
Beneficios del diseño moderno
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/7/71/Steam_Technology_Centre.jpg/440px-Steam_Technology_Centre.jpg)
El diseño moderno de la caldera ofrece varios beneficios. En el pasado, el diseño inadecuado de las calderas ha provocado explosiones que han provocado la pérdida de vidas y propiedades. Los diseños modernos intentan evitar tales contratiempos. Además, el modelado matemático puede determinar cuánto espacio necesitará una caldera y el tipo de materiales que se utilizarán. Cuando se determinan las especificaciones de diseño de una caldera, los ingenieros de diseño pueden estimar el costo y el cronograma de tiempo para la construcción.
El diseño de la caldera puede basarse en:
- Producción de una cantidad máxima de vapor con un consumo mínimo de combustible.
- Viabilidad económica de la instalación
- Se requiere una mínima atención por parte del operador durante la operación
- Capacidad de arranque rápido
- Conformidad con las normas de seguridad.
- Calidad del agua cruda: la dureza o blanda del agua determinará el material de la caldera.
- Fuente de calor: el combustible que se va a quemar y sus propiedades de cenizas [1] o el material de proceso del que se va a recuperar el calor.
- Capacidad / producción de vapor requerida, generalmente medida en toneladas por hora o kg / s.
- Estado del vapor: presión, temperatura, etc.
- Consideraciones de seguridad
- Restricciones mecánicas
- Restricciones de costos
- Costo monetario
- Se debe considerar la resistencia a la tracción del material al utilizar cualquier proceso de unión. [2]
Los accesorios y montajes son dispositivos que forman parte integrante de la caldera pero no están montados en ella. Incluyen economizadores, sobrecalentadores, bombas de alimentación y precalentadores de aire. Los accesorios ayudan a controlar y hacer funcionar la caldera de manera eficiente. Ciertos montajes comunes (específicamente los requeridos por la Ley de Calderas de la India) incluyen:
- Válvula de retención de alimentación: regula el flujo de agua hacia la caldera y evita el reflujo de agua en caso de falla de la bomba de alimentación.
- Válvula de cierre de vapor: regula el flujo de vapor que se produce en la caldera hacia la tubería de vapor y también se puede usar para detener el suministro de vapor de la caldera.
- Tapón fusible : colocado en el nivel más bajo de agua y por encima de la cámara de combustión, su función es apagar el fuego tan pronto como el nivel del agua en la carcasa de la caldera descienda por debajo de un cierto nivel marcado.
- Grifo de purga: elimina el agua del caparazón a intervalos regulares para eliminar las diversas impurezas que pueden asentarse en el fondo del caparazón.
- Válvulas de seguridad: evitan automáticamente que la presión del vapor supere los niveles seguros
- Indicadores de nivel de agua: indican el nivel de agua en el caparazón.
Software de diseño
Hay herramientas gratuitas en línea y software de diseño disponibles para llevar a cabo el diseño de calderas. Los cálculos en línea gratuitos se pueden encontrar en el sitio web de FireCAD . La planta de simulador y el Power Designer es una herramienta comercial a menudo se utiliza para el diseño de la caldera.
Referencias
Bibliografía
- Malek, Mohammad A. (2005.) "Diseño, inspección y reparación de calderas eléctricas: código ASME simplificado". McGraw-Hill. ISBN
- Stromeyer, CE (1893.) "Construcción y gestión de calderas marinas". Longmans, Green y Co.
- Caldera de leña para exterior