Caldera de circulación forzada
Una caldera de circulación forzada es una caldera en la que se utiliza una bomba para hacer circular el agua dentro de la caldera. Esto difiere de una caldera de circulación natural que depende de la densidad de corriente para hacer circular el agua dentro de la caldera. En algunas calderas de circulación forzada, el agua circula veinte veces la tasa de evaporación. [1]
En las calderas de tubos de agua, la forma en que el agua se recircula dentro de la caldera antes de convertirse en vapor puede describirse como circulación natural o circulación forzada. En una caldera tubular de agua, el agua se recircula en el interior hasta que la presión de vapor del agua supera la presión de vapor dentro del tambor de corriente y se convierte en vapor saturado. La caldera de circulación forzada comienza igual que una circulación natural.caldera, en la bomba de agua de alimentación. El agua se introduce en el tambor de vapor y se hace circular alrededor de la caldera, dejando solo como vapor. Lo que hace diferente a la caldera de circulación forzada es el uso de una bomba secundaria que hace circular el agua a través de la caldera. La bomba secundaria lleva el agua de alimentación que va a la caldera y aumenta la presión del agua que entra. En una caldera de circulación natural, la circulación del agua depende de las presiones diferenciales causadas por el cambio de densidad en el agua a medida que se calienta. . Es decir, a medida que el agua se calienta y comienza a convertirse en vapor, la densidad disminuye enviando el agua y el vapor más calientes a la parte superior de los tubos del horno. A diferencia de la caldera de circulación natural,la caldera de circulación forzada utiliza una bomba de circulación de agua para forzar ese flujo en lugar de esperar a que se forme el diferencial. Debido a esto, los tubos de generación de una caldera de circulación forzada pueden orientarse de la forma que requieran las limitaciones de espacio. El agua se extrae del tambor y se fuerza a través de los tubos de acero.[2] De esta manera es capaz de producir vapor mucho más rápido que el de una caldera de circulación natural.
Un ejemplo de caldera de circulación forzada es la caldera LaMont . Estas calderas se utilizan en los casos en que hay alta presión , por encima de 30 megapascales . [3]
El generador de vapor de circulación forzada Clayton no tiene un tambor de vapor en el sentido típico. Una serie de pequeños tubos que forman parte de una bobina gigante, generalmente de acero, tienen agua de alimentación bombeada a gran velocidad. El agua se bombea desde la parte superior del generador de vapor hacia abajo y hacia afuera. Los tubos que están dispuestos de tal manera que los gases de combustión pasen alrededor del tubo calentando posteriormente el agua. Esencialmente, la disposición puede describirse mejor como una gran bobina de tubería de paredes delgadas que se envuelve alrededor de la circunferencia de un tambor de acero vertical que gira alrededor y hacia abajo hasta que llega al fondo. Como solo una parte del agua puede convertirse en vapor, es importante separar los dos y enviar el agua de regreso para absorber más calor. Si esta separación no ocurre, el daño al sistema podría ser costoso.Si el vapor pasa a través de los tubos de generación en el interior, los tubos pueden sobrecalentarse y debilitarse, y si se deja que el agua ingrese al sistema de vapor, pueden producirse corrosión, golpes de ariete u otros efectos nocivos. Para combatir esto, después de salir del generador de vapor, la mezcla se pasa por un separador de vapor centrífugo que hace exactamente lo mismo que produce vapor que está por encima del noventa y nueve por ciento de vapor saturado seco.[4] Sise desea vapor sobrecalentado , se hace funcionar un serpentín adicional a través del generador de vapor. Para mantener un nivel constante de agua en el separador de vapor, se utiliza la bomba de alimentación junto con un sistema de nivelación. Una gran ventaja de este sistema es que el vapor se puede generar muy rápidamente. Sin embargo, la desventaja de este sistema es la completa dependencia de un suministro constante de agua de alimentación. Sin el suministro constante, el sistema puede sufrir daños masivos y costosos [5]
