máquinas térmicas

114
Máquinas Térmicas Ciclos de Vapor Generadores de Vapor

Upload: mmling

Post on 04-Dec-2014

195 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Máquinas Térmicas

Máquinas Térmicas

Ciclos de Vapor

Generadores de Vapor

Page 2: Máquinas Térmicas

TRANSFORMACIÓN DE ENERGIA EN LA PRODUCCION DE ELECTRICIDAD

Page 3: Máquinas Térmicas

PLANTA DE ENERGIA POR VAPOR

Page 4: Máquinas Térmicas

ESQUEMA BASICO INSTALACION DE VAPOR

Page 5: Máquinas Térmicas

TURBINAS CON SOBRECALENTAMIENTO INTERMEDIO Y ESCAPE A CONDENSADOR

Page 6: Máquinas Térmicas

TURBINA DE CONDENSACION CON RECALENTAMIENTO DEL CONDENSADO POR

MEDIO DE EXTRACCIONES PARCIALES

Page 7: Máquinas Térmicas

TURBINAS CON SOBRECALENTAMIENTO INTERMEDIO CON CONDENSACION Y

EXTRACCIONES PARCIALES

Page 8: Máquinas Térmicas

CURVA DE EQUILIBRIO ENTRE EL AGUA Y SU VAPOR

Page 9: Máquinas Térmicas

DIAGRAMA TEMPERATURA-CANTIDAD DE CALOR SUMINISTRADO

Page 10: Máquinas Térmicas

INSTALACION DE TURBINA CON CRCUITO CERRADO

Page 11: Máquinas Térmicas

DIAGRAMA P-V CLAPEYRON

Page 12: Máquinas Térmicas

DIAGRAMA T-S

Page 13: Máquinas Térmicas

INSTALACION Y DIAGRAMAS TERMODINAMICOS

Page 14: Máquinas Térmicas

DIAGRAMA T-S

Page 15: Máquinas Térmicas

DIAGRAMA DE MOLLIER I-S

Page 16: Máquinas Térmicas

CICLO TERMODINAMICO ELEMENTAL n: 40,1%

Page 17: Máquinas Térmicas

CICLO TERMODINAMICO CON SOBRECALENTAMIENTO DE VAPOR

n: 43,3%

Page 18: Máquinas Térmicas

CICLO TERMODINAMICO CON SOBRECALENTAMIENTO Y REGENERACION

n: 44.1%

Page 19: Máquinas Térmicas

CICLO TERMODINAMICO CON DOBLE RECALENTAMIENTO (INTERMEDIO)

Y REGENERACION n: 45.3 %

Page 20: Máquinas Térmicas

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

Page 21: Máquinas Térmicas

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

Page 22: Máquinas Térmicas

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

Page 23: Máquinas Térmicas

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)

Page 24: Máquinas Térmicas

CALOR LIBERADO EN EL HOGAR POR METRO CUBICO

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

Page 25: Máquinas Térmicas

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

Page 26: Máquinas Térmicas

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

Page 27: Máquinas Térmicas

CALOR LIBERADO EN EL HOGAR

Page 28: Máquinas Térmicas

ELEMENTOS AUXILIARES

• SISTEMA DE COMBUSTIBLE

• VENTILADORES

• SOPLADORES

• SOPLADORES DE HOLLIN

• PRECALENTADORES DE AIRE

• CHIMENEAS

• CONDUCTOS

• SISTEMAS DE REGULACION

Page 29: Máquinas Térmicas

Generadores de Vapor

• CILINDRICAS (HUMOTUBULARES)

• HUMOTUBULARES O PIROTUBULARES

• ACUATUBULARES

Page 30: Máquinas Térmicas

GENERADORES DE VAPORCLASIFICACION

Page 31: Máquinas Térmicas

GENERADORES DE VAPOR

Page 32: Máquinas Térmicas

CALDERAS CILINDRICASHUMOTUBULARES

TIENE UN SOLO TUBO DE FUEGO DE GRAN DIAMETRO

INTERNO O EXTERNO

Page 33: Máquinas Térmicas

CALDERA CILINDRICA DE HOGAR EXTERNOHUMOTUBULAR

Page 34: Máquinas Térmicas

CALDERA CILINDRICA DE HOGAR INTERNOHUMOTUBULAR

Page 35: Máquinas Térmicas

CALDERA CILINDRICA DE HOGAR INTERNOHUMOTUBULAR

Page 36: Máquinas Térmicas

CALDERAS HUMOTUBULARES

TIENE UN TUBO DE FUEGO DE GRAN DIAMETRO Y

TUBOS DE HUMO

Page 37: Máquinas Térmicas

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR EXTERNO FONDO SECO

Page 38: Máquinas Térmicas

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO FONDO SECO

Page 39: Máquinas Térmicas

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO FONDO SECO

Page 40: Máquinas Térmicas

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

Page 41: Máquinas Térmicas

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO FONDO SECO

Page 42: Máquinas Térmicas

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR EXTERNO FONDO SECO

Page 43: Máquinas Térmicas

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO O EXTERNO FONDO HUMEDO

Page 44: Máquinas Térmicas

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO FONDO HUMEDO

Page 45: Máquinas Térmicas

CALDERA HUMOTUBULAR DE HOGAR INTERNO FONDO HUMEDO

Page 46: Máquinas Térmicas

CALDERA HUMOTUBULAR O PIROTUBULAR

Page 47: Máquinas Térmicas

CALDERAS ACUOTUBULARESCON DOMO

CIRCULACION NATURAL

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

EXTERIOR

Page 48: Máquinas Térmicas

PRINCIPIO DE TERMOSIFONCICULACION POR GRAVEDAD O CONVECCION

LIBRE

Page 49: Máquinas Térmicas

DIFERENCIAS DE PESO ESPECIFICO

Page 50: Máquinas Térmicas

CALDERA ACUOTUBULAR CON TUBOS INCLINADOS (CIRCULACION NATURAL)

Page 51: Máquinas Térmicas

CALDERA ACUOTUBULAR CON TUBOS INCLINADOS (CIRCULACION NATURAL)

Page 52: Máquinas Térmicas

CALDERA ACUOTUBULAR CON TUBOS INCLINADOS (CIRCULACION NATURAL)

Page 53: Máquinas Térmicas

ACUOTUBULAR STIRLING

Page 54: Máquinas Térmicas

CALDERA ACUOTUBULAR CON TUBOS VERTICALES (CIRC NATURAL ACELERADA)

Page 55: Máquinas Térmicas

TIPO “A” – 3 DOMOS

Page 56: Máquinas Térmicas

TIPO “D” – 2 DOMOS

Page 57: Máquinas Térmicas

TIPO D

Page 58: Máquinas Térmicas

TIPO D

Page 59: Máquinas Térmicas

TIPO V - AUTOSOPORTADA

Page 60: Máquinas Térmicas

TIPO “V” AUTOSOPORTADA

Page 61: Máquinas Térmicas

TIPO “V” AUTOSOPORTADA (COMB SÓLIDO)

Page 62: Máquinas Térmicas

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

Page 63: Máquinas Térmicas

PERSPECTIVA

Page 64: Máquinas Térmicas

CALDERA RADIANTE COLGANTE COMBUSTIBLE SÓLIDO Y GASEOSO

Page 65: Máquinas Térmicas

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

Page 66: Máquinas Térmicas

CALDERA RADIANTE COLGANTE CARBON PULVERIZADO (CENTRAL COSTANERA)

Page 67: Máquinas Térmicas

CALDERA DE CIRCULACION FORZADA O ASISTIDA

Page 68: Máquinas Térmicas

RADIANTE COLGANTE CARBON PULVERIZADO

Page 69: Máquinas Térmicas

RECUPERACION - La Mont

Page 70: Máquinas Térmicas

RECUPERACION - La Mont

Page 71: Máquinas Térmicas
Page 72: Máquinas Térmicas
Page 73: Máquinas Térmicas

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

Page 74: Máquinas Térmicas

DOMO

• FUNCIONES

• PARTES CONSTITUTIVAS

Page 75: Máquinas Térmicas

Etapas de Separación de la mezcla Agua-Vapor

• Primaria

• Secundaria

• Secado

Page 76: Máquinas Térmicas

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

Page 77: Máquinas Térmicas

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

Page 78: Máquinas Térmicas

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

Page 79: Máquinas Térmicas

Otras cañerías internas del Domo

• Lineas de agua de Purga Contínua

• Lineas de agua de Inyección química

(para controlar barros y corrosión)

Page 80: Máquinas Térmicas

Partes constitutivas de Domo

Page 81: Máquinas Térmicas
Page 82: Máquinas Térmicas
Page 83: Máquinas Térmicas

CALDERAS DE PASO FORZADO

Page 84: Máquinas Térmicas

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

CONTINUO”

Page 85: Máquinas Térmicas

BENSON – FLUJO FORZADO CONTINUO

Page 86: Máquinas Térmicas

BENSON – FLUJO FORZADO CONTINUO

Page 87: Máquinas Térmicas

BENSONPANELES DE PAREDES DE HOGAR

Page 88: Máquinas Térmicas

SULZER MONOTUBULAR

Page 89: Máquinas Térmicas

SULZER – MONOTUBO - PASO FORZADO

Page 90: Máquinas Térmicas

CALDERA RAMSIN

Page 91: Máquinas Térmicas

CALDERA DE PASO FORZADO

Page 92: Máquinas Térmicas

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

Page 93: Máquinas Térmicas
Page 94: Máquinas Térmicas
Page 95: Máquinas Térmicas
Page 96: Máquinas Térmicas
Page 97: Máquinas Térmicas
Page 98: Máquinas Térmicas

PARTES DEL GENERADOR DE VAPOR

• ECONOMIZADORES

• TUBOS VAPORIZADORES

• SOBRECALENTADORES

• CONDENSADORES

Page 99: Máquinas Térmicas

ECONOMIZADOR

• INTEGRAL

• ADYACENTE

Page 100: Máquinas Térmicas

ECONOMIZADOR INTEGRAL Y ADYACENTE

Page 101: Máquinas Térmicas

ECONOMIZADOR INTEGRAL DE FLUJO TRANSVERSAL

Page 102: Máquinas Térmicas

ECONOMIZADOR ADYACENTE

Page 103: Máquinas Térmicas

ECONOMIZADOR ADYACENTE

Page 104: Máquinas Térmicas
Page 105: Máquinas Térmicas

ECONOMIZADOR ADYACENTE

Page 106: Máquinas Térmicas

SOBRECALENTADORES Y

RECALENTADORES

• CONVECTIVO:

• RADIANTE: PARA ALTAS TEMPERATURAS FINALES DE

VAPOR

Page 107: Máquinas Térmicas

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

Page 108: Máquinas Térmicas

RECUPERADOR TUBULAR

Page 109: Máquinas Térmicas

CONDENSADORES

Page 110: Máquinas Térmicas

QUEMADOR DE PETROLEO

Page 111: Máquinas Térmicas

TIRO MECANICO

Page 112: Máquinas Térmicas

TIRO NATURAL

Page 113: Máquinas Térmicas
Page 114: Máquinas Térmicas

BY-PASS DE TURBINA