Caldera de vapor: principio de funcionamento e tipos de caldera
Que é unha caldera de vapor?
Unha caldera (tamén coñecida como caldera de vapor) é un recipiente pechado no que se aquece un fluído (xeralmente auga). O fluído non ten por que chegar a ferbollo. O fluído aquecido ou vaporizado sae da caldera para usarse en diversos procesos ou aplicacións de calefacción, como a cociña, o abastecemento de auga quente ou a calefacción central, ou a xeración de enerxía eléctrica baseada en calderas. As calderas (ou máis especificamente as calderas de vapor) son unha parte esencial das centrais térmicas.
Principio de funcionamento da caldera
O principio de funcionamento da caldera é moi simple e fácil de entender. A caldera é esencialmente un recipiente pechado no que se almacena auga. O combustible (xeralmente carbón) arde nun forno e prodúcese gases calientes.
Estes gases calientes entran en contacto co recipiente de auga, onde o calor destes gases calientes transmite ao auga, producindose así vapor na caldera.
Este vapor desprázase ata a turbina da central térmica. Existen moitos diferentes tipos de caldera utilizados para diferentes propósitos, como o funcionamento dunha unidade de produción, a desinfección dunha área, a esterilización de equipos, para calentar os arredores, etc.
Eficacia da caldera de vapor
O porcentaxe do calor total exportado polo vapor de salida no calor total suministrado polo combustible (carbón) chámase eficacia da caldera de vapor.
Inclúe a eficacia térmica, a eficacia de combustión e a eficacia de conversión de combustible a vapor. A eficacia da caldera de vapor depende do tamaño da caldera utilizada. Unha eficacia típica da caldera de vapor está entre o 80% e o 88%.
De feito, ocorren algúns perdas, como a combustión incompleta, a perda radiante que se produce nas paredes circundantes da caldera de vapor, gases de combustión defectuosos, etc. Polo tanto, a eficacia da caldera de vapor dá este resultado.
Tipos de caldera
Existen principalmente dous tipos de caldera – caldera de tubos de auga e caldera de tubos de fogo.
Na caldera de tubos de fogo, hai números de tubos a través dos cales pasan os gases calientes e a auga rodea estos tubos.
A caldera de tubos de auga é o contrario da caldera de tubos de fogo. Na caldera de tubos de auga, o auga aquecése dentro dos tubos e os gases calientes rodean estes tubos.
Estes son os dous principais tipos de caldera, pero cada un destes tipos pode subdividirse en moitos outros, que discutiremos máis adiante.
Caldera de tubos de fogo
Como indica o seu nome, a caldera de tubos de fogo consiste en números de tubos a través dos cales pasan os gases calientes. Estes tubos de gas calente están inmersos en auga, nun recipiente pechado.
De feito, na caldera de tubos de fogo, un recipiente pechado ou carcasa contén auga, a través da cual pasan os tubos calentes.
Estes tubos de fogo ou tubos de gas calente aquecen o auga e convérteno en vapor, e o vapor permanece no mesmo recipiente.
Como o auga e o vapor están no mesmo recipiente, unha caldera de tubos de fogo non pode producir vapor a presión moi alta.
Xeralmente, pode producir un máximo de 17,5 kg/cm2 con unha capacidade de 9 toneladas métricas de vapor por hora.
Tipos de caldera de tubos de fogo
Existen diferentes tipos de caldera de tubos de fogo, como a caldera de forno externo e a caldera de forno interno.
A caldera de forno externo pode volver categorizarse en tres tipos diferentes-
Caldera horizontal de retorno tubular.
Caldera de caja de fogo curta.
Caldera compacta.
Ademais, a caldera de forno interno tamén ten dúas categorías principais, como a caldera de tubos horizontais e a caldera de tubos verticais.
Normalmente, a caldera de retorno de tubos horizontais usa-se en centrais térmicas de baixa capacidade. Consiste nun tambor horizontal no que hai números de tubos horizontais. Estes tubos están submerxidos en auga.
O combustible (normalmente carbón) quema-se debaixo deste tambor horizontal e os gases combustibles móvense cara atrás, desde onde entran nos tubos de fogo e viaxan cara á parte frontal ata a caxa de fumeiro.
Durante esta viaxe dos gases nos tubos, transfiren o seu calor ao auga e aparecen burbullas de vapor. Á medida que se produce vapor, desenvólvese a presión da caldera nese recipiente pechado.
Vantaxes da caldera de tubos de fogo
As vantaxes das calderas de tubos de fogo inclúen—
É bastante compacta na súa construción.
As fluctuacións da demanda de vapor poden satisfacerse facilmente.
Tamén é bastante barata.
Desvantaxes da caldera de tubos de fogo
As desvantaxes das calderas de tubos de fogo inclúen—
