Caldera de tubos de fogo: Unha guía comprehensiva

Unha caldera de tubos de fogo é un tipo de caldera que usa gases quentes dunha lume para aquecer auga dentro dunha serie de tubos. Os tubos están rodeados de auga nun recipiente selado. O calor dos gases transfírese a través das paredes dos tubos por conducción térmica, xerando vapor que pode ser usado para diversos propósitos.

As calderas de tubos de fogo son unhas das máis antigas e básicas tipos de calderas. Foron amplamente utilizadas nos séculos XVIII e XIX, especialmente para locomotoras de vapor e outros motores de vapor. Hoje, as calderas de tubos de fogo aínda se usan en algúns aplicacións industriais e comerciais, como o aquecemento, a xeración de enerxía e o vapor de proceso.

Neste artigo, explicaremos a definición, os tipos, as vantaxes, as desvantaxes e as aplicacións das calderas de tubos de fogo. Tamén incorporaremos contido das 5 páxinas relacionadas máis destacadas do Bing sobre o tema e engadiremos ligazóns externas a fontes relevantes.

Qué é unha caldera de tubos de fogo?

Unha caldera de tubos de fogo defínese como unha caldera que consta dun recipiente selado cheo de auga e unha serie de tubos que corren a través dela. Os tubos transportan gases quentes dende unha lume (xeralmente alimentada por carón, petróleo ou gas) que aquecen a auga e xeran vapor.

Os compoñentes principais dunha caldera de tubos de fogo son:

• Forno: A cámara onde se quema o combustible para producir gases quentes.

• Tubos de fogo: Os tubos que transportan os gases quentes dende o forno ata a caixa de fumo.

• Caixa de fumo: A cámara onde se recollen os gases quentes e se ventilan a través da chimenea.

• Cúpula de vapor: A parte superior da caldera onde se recolle e distribúe o vapor aos saídas.

• Superaquecedor: Un dispositivo opcional que aquece adicionalmente o vapor para facelo seco e superaquecido.

• Grate: A plataforma onde se coloca o combustible para a súa combustión.

• Inlet de auga de alimentación: A tubería que suministra auga á caldera.

• Outlet de vapor: A tubería que entrega vapor ao lugar deseado.

O funcionamento dunha caldera de tubos de fogo é simple e directo. O combustible quémase no forno, creando gases quentes que pasan a través dos tubos de fogo. O calor dos gases transfírese á auga que rodea os tubos, aumentando a súa temperatura e presión. O vapor entón asciende á cúpula de vapor, onde pode ser extraído para diversos propósitos. A auga repónse polo inlet de auga de alimentación.

A presión e a temperatura do vapor dependen do tamaño e deseño da caldera, así como da calidade e cantidade do combustible. Xeralmente, as calderas de tubos de fogo poden producir vapor de baixa a media presión (ata 17,5 bar) e baixa a media capacidade (ata 9 toneladas métricas por hora).

Unha das principais desvantaxes das calderas de tubos de fogo é que teñen unha capacidade limitada para producir vapor de alta presión e alta capacidade. Isto é debido a que teñen un único recipiente grande que contén tanto auga como vapor, o que dificulta o control da súa presión e temperatura. Ademais, as calderas de tubos de fogo son propensas a explosións se o seu recipiente se rompe debido a presión excesiva ou danos.

Tipos de calderas de tubos de fogo

Existen diferentes tipos de calderas de tubos de fogo baseados en varios criterios, como:

• Localización do forno: Hai dúas categorías principais de calderas de tubos de fogo baseadas na localización do seu forno: forno externo e forno interno. As calderas con forno externo teñen o seu forno fóra do recipiente principal, mentres que as calderas con forno interno teñen o seu forno dentro ou adxunto a el.

• Orientación do eixe da caldera: Hai dúas categorías principais de calderas de tubos de fogo baseadas na súa orientación: horizontal e vertical. As calderas horizontais teñen o seu eixe paralelo ao suelo, mentres que as calderas verticais teñen o seu eixe perpendicular a el.

• Número e forma dos tubos de fogo: Existen diversos tipos de calderas de tubos de fogo baseados no número e forma dos seus tubos de fogo, como un único tubo, múltiples tubos, tubos rectos, tubos curvados, etc.

Algunos dos tipos máis comúns de calderas de tubos de fogo son:

Caldera Cochran

Unha caldera Cochran é un tipo de caldera de tubos de fogo vertical que ten unha carcasa cilíndrica con unha parte superior en forma de cúpula. Ten un ou máis tubos de fogo que corren a lo largo da súa lonxitude. Tamén ten un forno externo que pode ser alimentado por carón ou petróleo.

Unha caldera Cochran pode producir vapor de baixa presión (ata 10,5 bar) e baixa capacidade (ata 3500 kg por hora). É compacta e fácil de operar. Utilízase principalmente en aplicacións industriais de pequena escala, como o aquecemento, a xeración de enerxía e o vapor de proceso.

Caldera Cornish

Unha caldera Cornish é un tipo de caldera de tubos de fogo horizontal que ten unha carcasa cilíndrica longa con un único gran conducto que contén o fogo. Ten un deseño simple e un custo de mantemento baixo. Pode producir vapor de media presión (ata 12 bar) e media capacidade (ata 6500 kg por hora).

Unha caldera Cornish foi desenvolvida por Richard Trevithick en 1812 e foi amplamente utilizada para motores de vapor nas industrias mineiras. É semellante a unha caldera Lancashire pero ten só un conducto en vez de dous.

Caldera Locomotora

Unha caldera locomotora é un tipo de caldera de tubos de fogo horizontal que ten un forno interno e un gran número de tubos de fogo. Tamén ten unha extensión nun extremo chamada caxa de fogo, que alberga a grate e proporciona unha superficie de aquecemento adicional. Tamén ten un superaquecedor que aumenta a temperatura e a sequedad do vapor.

Unha caldera locomotora pode producir vapor de alta presión (ata 25 bar) e alta capacidade (ata 9000 kg por hora). É rápida en producir vapor e responde rapidamente ás cambios de carga. Usábase principalmente para propulsar locomotoras de vapor até que foron substituídas por motores diésel ou eléctricos.

Caldera Scotch Marine

Unha caldera Scotch Marine é un tipo de caldera de tubos de fogo horizontal que ten un ou máis grandes carcasa cilíndrica que contén dous ou máis fornos e varios tubos de fogo. Tamén ten unha cámara externa de respaldo húmido que mellora a súa eficiencia e reduce o seu peso.

Unha caldera Scotch Marine pode producir vapor de alta presión (ata 30 bar) e alta capacidade (ata 27000 kg por hora). É robusta na súa construción e axeitada para aplicacións marítimas, como o aquecemento, a xeración de enerxía e a propulsión.

Vantaxes da caldera de tubos de fogo