máquinas térmicas

Máquinas Térmicas

Ciclos de Vapor

Generadores de Vapor

TRANSFORMACIÓN DE ENERGIA EN LA PRODUCCION DE ELECTRICIDAD

PLANTA DE ENERGIA POR VAPOR

ESQUEMA BASICO INSTALACION DE VAPOR

TURBINAS CON SOBRECALENTAMIENTO INTERMEDIO Y ESCAPE A CONDENSADOR

TURBINA DE CONDENSACION CON RECALENTAMIENTO DEL CONDENSADO POR

MEDIO DE EXTRACCIONES PARCIALES

TURBINAS CON SOBRECALENTAMIENTO INTERMEDIO CON CONDENSACION Y

EXTRACCIONES PARCIALES

CURVA DE EQUILIBRIO ENTRE EL AGUA Y SU VAPOR

DIAGRAMA TEMPERATURA-CANTIDAD DE CALOR SUMINISTRADO

INSTALACION DE TURBINA CON CRCUITO CERRADO

DIAGRAMA P-V CLAPEYRON

DIAGRAMA T-S

INSTALACION Y DIAGRAMAS TERMODINAMICOS

DIAGRAMA T-S

DIAGRAMA DE MOLLIER I-S

CICLO TERMODINAMICO ELEMENTAL n: 40,1%

CICLO TERMODINAMICO CON SOBRECALENTAMIENTO DE VAPOR

n: 43,3%

CICLO TERMODINAMICO CON SOBRECALENTAMIENTO Y REGENERACION

n: 44.1%

CICLO TERMODINAMICO CON DOBLE RECALENTAMIENTO (INTERMEDIO)

Y REGENERACION n: 45.3 %

CALDERA

RECIPIENTE CERRADO DENTRO DEL CUAL SE GENERA VAPOR A UNA TEMPERATURA MAYOR QUE LA ATMOSFERICA MEDIANTE LA ACCION DEL CALOR DE UNA FUENTE TERMICAMENTE APROPIADA

LA SUMATORIA DE LAS AREAS DE LOS ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE LA CALDERA

FORMAN LA SUPERFICIE DE CALEFACCÓN

• ECONOMIZADOR

• TUBOS VAPORIZADORES

• SOBRECALENTADOR

• RECALENTADOR

• CUERPO CILINDRICO (DOMO)

• COLECTORES

GENERADOR DE VAPOR

ES EL CONJUNTO CONSTITUIDO POR LA CALDERA Y LOS RESTANTES EQUIPOS AUXILIARES DE LA INSTALACION QUE SON NECESARIOS PARA EL ADECUADO FUNCIONAMIENTO DE LA UNIDAD

PARAMETROS CARACTERISTICOS

• PRESION MAXIMA DE TRABAJO:

Valor máximo que puede alcanzar la presión en condiciones admisibles de seguridad

• TEMPERATURA MAXIMA DE TRABAJO:

Máxima temperatura que puede alcanzar el vapor sobrecalentado, recalentado en condiciones admisibles de seguridad

. PRESION DE SELLADO:

Presión para la cual se regula y sella a las valvulas de seguridad (P max de trabajo)

CALOR LIBERADO EN EL HOGAR POR METRO CUBICO

COCIENTE ENTRE LA CANTIDAD DE CALOR LIBERADO POR EL COMBUSTIBLE - AIRE Y EL VOLUMEN DEL HOGAR

CALOR LIBERADO EN EL HOGAR POR METRO CUADRADO DE

SUPERFICIE

COCIENTE ENTRE LA ENERGIA LIBERADA EN EL HOGAR Y LA SUPERFICIE PROYECTADA DE LA MISMA

ABSORCION MAXIMA DE CALOR EN CUALQUIER PUNTO DEL HOGAR

CANTIDAD DE CALOR ABSORVIDO MAXIMA POR EL AGUA POR M2 DE SUPERFICIE DEL HOGAR

LA ABSORCION MAXIMA SE PRODUCE EN PROXIMIDAD DE LOS QUEMADORES

CALOR LIBERADO EN EL HOGAR

ELEMENTOS AUXILIARES

• SISTEMA DE COMBUSTIBLE

• VENTILADORES

• SOPLADORES

• SOPLADORES DE HOLLIN

• PRECALENTADORES DE AIRE

• CHIMENEAS

• CONDUCTOS

• SISTEMAS DE REGULACION

Generadores de Vapor

• CILINDRICAS (HUMOTUBULARES)

• HUMOTUBULARES O PIROTUBULARES

• ACUATUBULARES

GENERADORES DE VAPORCLASIFICACION

GENERADORES DE VAPOR

CALDERAS CILINDRICASHUMOTUBULARES

TIENE UN SOLO TUBO DE FUEGO DE GRAN DIAMETRO

INTERNO O EXTERNO

CALDERA CILINDRICA DE HOGAR EXTERNOHUMOTUBULAR

CALDERA CILINDRICA DE HOGAR INTERNOHUMOTUBULAR

CALDERA CILINDRICA DE HOGAR INTERNOHUMOTUBULAR

CALDERAS HUMOTUBULARES

TIENE UN TUBO DE FUEGO DE GRAN DIAMETRO Y

TUBOS DE HUMO

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR EXTERNO FONDO SECO

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO FONDO SECO

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO FONDO SECO

TEMPERATURAS EN LOS DISTINTOS PASAJES DE LAS CALDERA

HUMOTUBULARES

• ZONA RADIANTE: 1- 1000°C a 1050°C 2- 900°C a 950°C

• ZONA CONVECTIVA: 1- 470°C a 500°C 2- 270°C a 288°C

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO FONDO SECO

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR EXTERNO FONDO SECO

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO O EXTERNO FONDO HUMEDO

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO FONDO HUMEDO

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO FONDO HUMEDO

CALDERA HUMOTUBULAR O PIROTUBULAR

CALDERAS ACUOTUBULARESCON DOMO

CIRCULACION NATURAL

EL AGUA CIRCULA POR EL INTERIOR DE LOS TUBOS Y LOS HUMOS POR SU PARTE

EXTERIOR

PRINCIPIO DE TERMOSIFONCICULACION POR GRAVEDAD O CONVECCION

LIBRE

DIFERENCIAS DE PESO ESPECIFICO

CALDERA ACUOTUBULAR CON TUBOS INCLINADOS (CIRCULACION NATURAL)

CALDERA ACUOTUBULAR CON TUBOS INCLINADOS (CIRCULACION NATURAL)

CALDERA ACUOTUBULAR CON TUBOS INCLINADOS (CIRCULACION NATURAL)

ACUOTUBULAR STIRLING

CALDERA ACUOTUBULAR CON TUBOS VERTICALES (CIRC NATURAL ACELERADA)

TIPO “A” – 3 DOMOS

TIPO “D” – 2 DOMOS

TIPO D

TIPO D

TIPO V - AUTOSOPORTADA

TIPO “V” AUTOSOPORTADA

TIPO “V” AUTOSOPORTADA (COMB SÓLIDO)

TIPO “V” (CON HAZ CONVECTIVO Y HOGAR RADIANTE)

PERSPECTIVA

CALDERA RADIANTE COLGANTE COMBUSTIBLE SÓLIDO Y GASEOSO

IMPORTANCIA DEL HAZ CONVECTIVO FRENTE A LA PRESION DE TRABAJO DE LA CALDERA

CALDERA RADIANTE COLGANTE CARBON PULVERIZADO (CENTRAL COSTANERA)

CALDERA DE CIRCULACION FORZADA O ASISTIDA

RADIANTE COLGANTE CARBON PULVERIZADO

RECUPERACION - La Mont

RECUPERACION - La Mont

Kg/cm2 °C °C Ton/hHogar InternoHogar ExternoHI Fondo SecHI Fondo HumHE Fondo SecHE Fondo HumA 10 a 110 310 10 a 110 Sol,Liq o GasD 10 a 110 310 10 a 260 Liq o GasV 130 540 60 a 500 Liq o Gas

Radiante 100 A 180 545 135 A 3000 Liq y Gas

Radiante Colgante

Sol,Liq y Gas

135 a 4500545

Paso Forzado Benson

Paso Forzado Sulzer

Paso Forzado Ramsin

Sub:160 en mas

Sup:230 a 280

Caldera -Tipo

V colgada o autosoportada

con haz convectivo

Hogar radiante

Humotubular

T de Vapor Sob

Cilindrica Humotubular

CIR

CU

LAC

ION

N

ATU

RA

L 300

Acuatubular

CIR

CU

LA

CIO

N A

SIS

TID

A O

FO

RZ

AD

A

Combustible

14 a 130 540

Producción de Vapor

Presion de Vapor

T de Vapor Sat

40 a 500Sol, Liq o

Gas

Sol,Liq o Gas

Sol,Liq o Gas

Carbon pulv

1 a 2810 a 30

5 a 10

Recuperacion La Mont

DOMO

• FUNCIONES

• PARTES CONSTITUTIVAS

Etapas de Separación de la mezcla Agua-Vapor

• Primaria

• Secundaria

• Secado

Función de la separación

• La separación primaria y secundaria reduce el contenido de agua existente en el vapor proveniente de los tubos vaporizadores

• La función de los secadores es eliminar la humedad residual del vapor

Equipos para la separación primaria y secundaria

• Placas deflectoras

• Bancos de pantallas

• Placas curvadas o plegadas

• Dipositivos de aceleración radial del agua proveniente del vapor

Equipo de Secado“Secadores”

Estan diseñados con una gran superficie de contacto sobre las cuales puede depositarse la humedad y desde las cual

esta puede drenarse por gravedad

Pueden ser espacios corrugados cerrados o paquetes de malla metálica cuadriculada

Otras cañerías internas del Domo

• Lineas de agua de Purga Contínua

• Lineas de agua de Inyección química

(para controlar barros y corrosión)

Partes constitutivas de Domo

CALDERAS DE PASO FORZADO

CALDERA DE PASO FORZADO“DE UN SOLO PASO, MONOTUBO O TUBO

CONTINUO”

BENSON – FLUJO FORZADO CONTINUO

BENSON – FLUJO FORZADO CONTINUO

BENSONPANELES DE PAREDES DE HOGAR

SULZER MONOTUBULAR

SULZER – MONOTUBO - PASO FORZADO

CALDERA RAMSIN

CALDERA DE PASO FORZADO

HOGAR

• En el hogar el 94% del calor transferido es por energia radiante (calor transferido por radiación) generada por la combustión

• La zona radiante se identifica como la zona iluminada de la caldera

PARTES DEL GENERADOR DE VAPOR

• ECONOMIZADORES

• TUBOS VAPORIZADORES

• SOBRECALENTADORES

• CONDENSADORES

ECONOMIZADOR

• INTEGRAL

• ADYACENTE

ECONOMIZADOR INTEGRAL Y ADYACENTE

ECONOMIZADOR INTEGRAL DE FLUJO TRANSVERSAL

ECONOMIZADOR ADYACENTE

ECONOMIZADOR ADYACENTE

ECONOMIZADOR ADYACENTE

SOBRECALENTADORES Y

RECALENTADORES

• CONVECTIVO:

• RADIANTE: PARA ALTAS TEMPERATURAS FINALES DE

VAPOR

CALENTADORES DE AIRE

• DE CONVECCION O RECUPERADORES

a) Tubulares

b) de Placas

• REGENERATIVOS O REGENERADORES

Constan de paquetes de laminas delgadasen forma de tambor rotatorio

RECUPERADOR TUBULAR

CONDENSADORES

QUEMADOR DE PETROLEO

TIRO MECANICO

TIRO NATURAL

BY-PASS DE TURBINA