Una caldera de paquete es una caldera fabricada en fábrica. Las calderas de paquete están disponibles en una variedad de diseños estándar. Las calderas de paquete se utilizan para calentar y actúan como un generador de vapor para pequeños propósitos de energía, como plantas industriales autoamplificadas. No se pueden utilizar para centrales eléctricas a gran escala como plantas de cogeneración debido a su tamaño y falta de eficiencia.. Las ventajas de las calderas de paquete son que se pueden instalar como un conjunto completo, son perfectas para espacios reducidos y se instalan fácilmente. Requieren tuberías de vapor, tuberías de agua, suministro de combustible, conexiones eléctricas y se pueden preparar casi de inmediato. Debido a su diseño compacto, estas calderas son más económicas de operar debido a su sistema automático de gestión de quemadores y al costo de mantenimiento. [1]
Un gran ahorro de costes para las calderas de paquete es su simple necesidad de estirado . La chimenea puede utilizar una chimenea de mampostería existente, o bien se proporciona una simple pila de tubos de acero, lo suficiente para despejar la molestia de los gases de escape. Como el quemador proporciona su propio tiro de un ventilador, no requieren las chimeneas de ladrillo altas necesarias para proporcionar el tiro para un quemador de carbón.
Disposición interna
Las calderas de paquete se denominan comúnmente calderas de agua o de tubo de fuego . Las calderas de tubos de agua utilizan calentamiento por convección , que extrae el calor de la fuente de fuego y pasa contra los tubos generadores de la caldera, lo que hace que el agua dentro de esos tubos se hierva en vapor. La disposición de la caldera de tubo de fuego utiliza calefacción por conducción que transfiere el calor del contacto físico. Las calderas de tubos de fuego no se utilizan comúnmente debido a su método de calentamiento por conducción porque las tuberías en contacto directo con el fuego y el agua fría podrían dañar las tuberías. La caldera de paquete suele ser una caldera de tubo de fuego de dos o tres pasos con un tubo de horno interno. Esto es similar a la caldera escocesa mucho anterior .
Los tubos generadores llenos de agua están en contacto directo con la fuente de calor del interior de la caldera, provocando daños en las tuberías así como incrustaciones. Sin embargo, estas calderas son excelentes para la producción de vapor debido al gran volumen dentro de la caldera y al área de superficie de la salida de vapor. Para que estas calderas funcionen correctamente, requieren un largo proceso de calentamiento y son propensas al choque térmico de la caldera. Estas calderas se pueden clasificar hasta 500,000 lb / hr. [2] La membrana de la pared de la caldera tiene una soldadura doble (soldada a ambos lados de la membrana de la pared) para proporcionar un refuerzo adicional para cargas elevadas.
El tipo A, el tipo D y el tipo O son calderas de paquete de tubos de agua.
Combustión
Las calderas de paquete se encienden a partir de fueloil en forma de líquido o gas. El combustible se enciende en los quemadores, lo que crea una explosión dentro de la caldera. Dicha caldera de paquete no requiere purificadores (filtros) porque se queman eliminando constantemente todos los contaminantes dentro del combustible. Para crear una combustión constante dentro de la caldera, el ventilador de tiro forzado fuerza el aire hacia el quemador, provocando un efecto de tornado que crea turbulencias para mantener la llama encendida y el horno presurizado. Otros elementos esenciales, como la electrónica del quemador, brindan una función de encendido automático y encendido a pedido que monitorea la llama y la presión dentro de la caldera. Caldera de tubo Las calderas de paquete se denominan comúnmente calderas de tubo de agua o de fuego. Las calderas de tubos de agua utilizan calentamiento por convección, que extrae el calor de la fuente de fuego y pasa contra los tubos generadores de la caldera, lo que hace que el agua dentro de esos tubos se hierva en vapor. La disposición de la caldera de tubo de fuego utiliza calefacción por conducción que transfiere el calor del contacto físico. La caldera de paquete suele ser una caldera de tubo de fuego de dos o tres pasos con un tubo de horno interno. Esto es similar a la caldera escocesa mucho anterior.
Pros y contras
Ventajas [1]
- Diseño compacto capaz de adaptarse a espacios reducidos de ingeniería
- Utiliza un sistema de tiro forzado o inducido para proporcionar una mayor eficiencia y un mejor flujo de aire
- Numerosos pasos de tubo que proporcionan una mayor transferencia de calor.
- Elevados niveles de desgaste térmico.
- Mantenimiento económico.
- Facilidad de instalación.
- Menos costosa que la caldera de agua montada en el sitio de la misma capacidad.
- Se requiere menos mano de obra.
Contras
- Construcción compleja
- Alto costo inicial de la caldera de paquete
- Difícil de limpiar los tubos dentro de la caldera
- No apto para una gran cantidad de producción de vapor [1]
Tipos de calderas de paquete
La caldera de paquete tipo D
La caldera tipo D tiene un tambor de agua, un tambor de vapor y tubos generadores. El agua fluye hacia el tambor de vapor, fluye por los tubos de bajada y hacia el tambor de agua. Luego, el agua se envía desde el tambor de agua a través de los tubos generadores, donde se encuentra el fuego, lo que hace que las moléculas de agua se evaporen y se conviertan en vapor. El vapor sube por más tubos generadores y finalmente vuelve al tambor de vapor donde se encuentra la tubería seca y luego a la planta. Esta configuración dio forma a la caldera de paquete en forma de D, de ahí el nombre de caldera de paquete tipo D. Estas calderas se utilizan principalmente para plantas que permiten mayores holguras.
La caldera de paquete tipo A
La caldera de paquete tipo A tiene dos tambores de agua y un tambor de vapor en comparación con la caldera de paquete tipo D. El agua hierve en los tambores de agua compartidos por un cabezal común, luego se envía a los tubos generadores, al tambor de vapor y a la tubería seca. Al igual que la caldera de paquete de tipo D, el fuego calienta los alrededores de los tubos, lo que hace que los tubos aumenten la temperatura y, por lo tanto, las moléculas de agua se evaporan. Las calderas de paquete tipo A fueron diseñadas para mejorar la confiabilidad de la caldera de paquete y reducir los reemplazos de tubos. Las calderas de paquete tipo A son más pequeñas que las de tipo D, por lo tanto, se adaptan a plantas más pequeñas, pero no tienen la misma potencia de salida que las calderas de paquete tipo D.
La caldera de paquete tipo O
Las calderas de tipo O son un poco más sencillas en comparación con las de tipo D y tipo A. Constan de un tambor de agua y un tambor de vapor. Los tubos generadores están alineados a ambos lados de los tambores de vapor y agua. Cuando el agua hierve debido al calentamiento por convección, el vapor sube a través de los tubos hacia el tambor de vapor. Este es un diseño simétrico para diseños de plantas restrictivos. Las calderas tipo O se utilizan principalmente por su rápida producción de vapor y su reducido coste de mantenimiento. [3]
Referencias
- ^ a b Punte, S. "Tipo de calderas" . www.energyefficiencyasia.org . Consultado el 14 de abril de 2016 .
- ^ Funk, Jason R. "Conceptos básicos de las calderas" (PDF) . dol.ks . Maquinaria Hughes. Archivado desde el original (PDF) el 21 de abril de 2016 . Consultado el 14 de abril de 2016 .
- ^ Bases, G. "Techs & Specs - Asociación Nacional de Aislamiento" . www.insulation.org . Archivado desde el original el 30 de mayo de 2016 . Consultado el 14 de abril de 2016 .