A caldera de tubos de auga é un tipo de caldera onde a auga se aquece dentro dos tubos e os gases quentes rodean eses tubos. Esta é a definición básica dunha caldera de tubos de auga. De feito, esta caldera é o oposto da caldera de tubos de fogo, onde os gases quentes pasan a través dos tubos que están rodeados por auga.
Hai moitas vantaxes da caldera de tubos de auga debido ás cales estes tipos de calderas son esencialmente utilizados en grandes centrais térmicas.
Pode obterse unha superficie de aquecemento maior usando máis números de tubos de auga.
Debido ao fluxo convectivo, o movemento da auga é moito máis rápido que no caso da caldera de tubos de fogo, polo que a taxa de transferencia de calor é alta, resultando nunha maior eficiencia.
Pode obterse unha presión moi alta de orde de 140 kg/cm2 de xeito suave.
O principio de funcionamento da caldera de tubos de auga é moi interesante e simple.
Vamos trazar un diagrama moi básico dunha caldera de tubos de auga. Consiste principalmente en dous tambores, un é o tambor superior chamado tambor de vapor e o outro é o tambor inferior chamado tambor de lama. Estes tambores superior e inferior están conectados con dous tubos chamados tubo descendente e tubo ascendente, como se mostra na imaxe.
A auga no tambor inferior e no tubo ascendente conectado a el, é aquecida e produce vapor que naturalmente vai ao tambor superior. No tambor superior, o vapor separase naturalmente da auga e almacénase sobre a superficie da auga. A auga máis fría é alimentada desde a entrada de auga no tambor superior e, como esta auga é máis pesada que a auga máis quente do tambor inferior e do tubo ascendente, a auga máis fría empuxa a auga máis quente cara arriba a través do tubo ascendente. Así, hai un fluxo convectivo de auga no sistema da caldera.
Canto máis vapor se produza, a presión do sistema pechado aumenta, o que obstaculiza este fluxo convectivo de auga, e, polo tanto, a taxa de produción de vapor tornase máis lenta proporcionalmente. Novamente, se o vapor é retirado a través da saída de vapor, a presión dentro do sistema diminúe e, consecuentemente, o fluxo convectivo de auga tornase máis rápido, resultando nunha taxa de produción de vapor máis rápida. Deste xeito, a caldera de tubos de auga pode controlar a súa propia presión. Polo tanto, este tipo de caldera denomínase máquina autocontrolada.
Hai moitos tipos de caldera de tubos de auga.
Caldera de Tubos Horizontais Rectos.
Caldera de Tubos Curvos.
Caldera de Tubos Ciclónicos.
A Caldera de Tubos Horizontais Rectos pode dividirse en dous tipos diferentes, como
Caldera de Tambor Longitudinal
Caldera de Tambor Cruzado.
A Caldera de Tubos Curvos tamén pode dividirse en catro tipos diferentes, como
Caldera de Dois Tambores con Tubos Curvos.
Caldera de Tres Tambores con Tubos Curvos.
Caldera de Baixa Cabeza con Tres Tambores e Tubos Curvos.
Caldera de Catro Tambores con Tubos Curvos.
Caldera Babcock-Wilcox tamén coñécese como Caldera de Tambor Longitudinal ou Caldera de Tubos Horizontais. Neste tipo de caldera, un tambor cilíndrico está colocada longitudinalmente sobre a cámara de calor. Na parte trasera do tambor, o tubo descendente está recheado e, na parte frontal do tambor, o tubo ascendente está instalado, como se mostra na figura. Estes tubos descendentes e ascendentes están conectados entre si por 5o a 15o tubos de auga rectos, como se mostra na figura.
O principio de funcionamento da caldera Babcock-Wilcox depende do principio termonifónico. O tambor colocado longitudinalmente, como se menciona na construción da caldera de tambor longitudinal, é alimentado por auga máis fría na súa entrada de alimentación de auga na parte trasera. Como a auga máis fría é máis pesada, descé a través do tubo descendente instalado na parte trasera do tambor. Desde o tubo descendente, a auga entra nos tubos horizontais de auga, onde se aquece e tornase máis leve.
Ao tornarse máis leve, a auga pasa cara arriba a través destes tubos horizontais inclinados e, finalmente, volve ao tambor da caldera a través do tubo ascendente. Durante o percorrido da auga a través dos tubos horizontais inclinados, absorbe o calor dos gases quentes que rodean os tubos de auga, conseqüentemente, creanse burbujas de vapor nestes tubos. Estas burbujas de vapor entón van ao tambor de vapor a través do tubo ascendente e se separam naturalmente da auga, ocupando o espazo sobre a superficie da auga no tambor longitudinal da caldera Babcock-Wilcox.
