Reglas para el diseño y operación segura de calderas de vapor.

Una caldera de vapor es uno de los dispositivos más antiguos para convertir la energía térmica en trabajo mecánico, cuyo fluido de trabajo es vapor de agua. El diseño de las calderas de vapor no ha cambiado durante cientos de años. Por definición, se trata de un dispositivo diseñado para producir vapor de agua de alto potencial. El mercado ofrece una gran cantidad de modelos diferentes de diversos diseños, utilizados tanto en la vida cotidiana como en la industria. En este artículo nos familiarizaremos con el principio de funcionamiento, las reglas de funcionamiento y el ámbito de aplicación de las calderas de vapor.

Principio de funcionamiento y dispositivo.

El principio básico de funcionamiento de las calderas de vapor de varios tipos no ha cambiado y es simple: el agua se calienta en un volumen cerrado y se convierte en vapor de agua, que posteriormente se utiliza para realizar un trabajo útil. La fuente de energía para la calefacción puede ser la energía del sol, la tierra o, más tradicional, el gas, el combustible sólido o la electricidad.

Según la finalidad, el vapor producido se divide en dos tipos: saturado y sobrecalentado. El vapor saturado se caracteriza por una temperatura de aproximadamente 100°C y una presión dentro de una atmósfera. Se genera en calderas domésticas y se utiliza principalmente en sistemas de calefacción de casas particulares.

El vapor sobrecalentado es una fuente de energía de alto potencial con temperaturas de hasta 500°C y puede estar bajo una presión de hasta 260 atmósferas. Ámbito de aplicación del vapor sobrecalentado: instalaciones industriales y energía - rotación de turbinas en centrales térmicas y nucleares. Las instalaciones que producen vapor sobrecalentado se caracterizan por una mayor eficiencia.

Los distintos tipos de dispositivos son idénticos y sólo se diferencian en pequeños detalles. En la primera etapa, se produce la etapa obligatoria de purificar el agua de las sales metálicas y el exceso de oxígeno. Esto es necesario para evitar la formación de incrustaciones y corrosión de los elementos de la caldera. El óxido y las incrustaciones reducen significativamente la eficiencia del dispositivo y, en algunos casos, pueden dejarlo completamente inutilizable.

El agua purificada se suministra a un tanque especial, desde donde pasa a través de una tubería al colector en la parte inferior, donde se encuentra la zona de calentamiento. Aquí el agua se calienta a 100°C y se forma vapor de agua, que sube de forma independiente a través de las tuberías.

El vapor resultante contiene una gran cantidad de humedad y no es apto para su uso, por lo que el siguiente paso es secar el fluido de trabajo. El vapor seco ingresa a la línea de vapor para el uso previsto.

En las calderas industriales, para producir vapor sobrecalentado, en la última etapa, se calienta adicionalmente vapor saturado en la línea de vapor para aumentar su temperatura y presión hasta límites especificados.

Todas las calderas de vapor funcionan según el principio descrito anteriormente; las diferencias en el dispositivo están solo en el tamaño del dispositivo, el tipo y ubicación del colector, la presencia de fusibles, la complejidad de la automatización, así como el tipo de combustible utilizado para su funcionamiento.

Reglas para el funcionamiento de calderas de vapor y agua caliente.

Una caldera de vapor es un dispositivo que funciona a presión y pertenece a instalaciones de alto riesgo. Si se utiliza incorrectamente, son posibles quemaduras térmicas por vapor sobrecalentado y, en casos excepcionales, una explosión de toda la instalación.

Durante el funcionamiento, es importante seguir estrictamente las reglas de funcionamiento de los dispositivos prescritas por el fabricante y los documentos reglamentarios.

¡IMPORTANTE! La instalación y el mantenimiento periódico deben ser realizados únicamente por especialistas certificados.

Los principales motivos del fracaso, según las estadísticas, son:

• tratamiento de agua de mala calidad, que conduce a una mayor corrosión de los elementos y reduce significativamente su eficiencia;
• falta de lectura periódica de la cámara de combustión de combustible;
• configuraciones de automatización incorrectas.

La presencia de dispositivos de seguridad y automatización de control, sujetos a instalación y configuración profesional, hace que las calderas de vapor modernas sean dispositivos seguros.

Tipos y ámbito de aplicación.

Las calderas de vapor según su ámbito de aplicación se dividen en dos grandes clases: domésticas e industriales.

Los electrodomésticos generan vapor de agua saturado, que se utiliza como refrigerante para los sistemas de calefacción. Como regla general, estos sistemas funcionan con combustible sólido o líquido.

Las calderas industriales utilizan vapor sobrecalentado a alta presión, lo que aumenta significativamente la eficiencia de los dispositivos. Como combustible para las instalaciones industriales se utilizan carbón, fueloil, gas o energía de desintegración atómica.

Los industriales se utilizan en la industria de energía eléctrica, manufactura, construcción, etc. Estos dispositivos pueden considerarse la base de la industria. Éstos son sólo algunos ejemplos de aplicaciones industriales:

• vaporización de estructuras de hormigón;
• esterilización y desinfección en la industria alimentaria;
• generación eléctrica;
• accionamiento de actuadores de máquinas herramienta y mecanismos.