Alfredo caldera 234
- 2. Los factores que más influyen en la eficiencia en los hornos industriales y las técnicas a emplear se indican seguidamente: Diseño y utilización del horno La elección de tipo de horno, su capacidad, tipo de calefacción y forma de operar, debe siempre realizarse mediante un estudio técnico-económico, optimizando el diseño para adecuarlo al objetivo. Debe procurarse que el horno se utilice exclusivamente para realizar las operaciones para las que se ha diseñado.
- 4. Proceso Debe trabajarse, siempre que sea posible, a plena capacidad de la instalación. Debe automatizarse al máximo el control del proceso, así como la operaciones de carga y descarga , evitando operaciones erróneas. Aprovechar la energía desprendida en los procesos exotérmicos. Alimentación Evitar una excesiva humedad en el producto a tratar secándolo antes de su introducción al horno mediante gases residuales u otras energías semidegradadas. Estudiar el almacenamiento de las materias primas, evitando, para las que capten fácilmente humedad, tiempos prolongados a la intemperie.
- 5. Combustión Optimizar la combustión utilizando equipos de análisis de gases y regulándola automáticamente. Utilización de combustibles precalentados. Trabajar a una temperatura de llama tan próxima a la teórica como sea posible. Efluentes No refrigerar, o no dejar enfriar, los productos intermedios que posteriormente deban ser calentados. La temperatura de salida de gases y productos más adecuada es la necesaria para la etapa siguiente.
- 6. Mantenimiento y pérdidas Programar el mantenimiento preventivo para evitar paradas imprevistas. Calcular el empleo óptimo de los aislantes para evitar temperaturas de pared excesivas. Eliminar la visión desde el exterior de las zonas rojas del horno con el fin de cortar pérdidas por radiación. Utilizar el calor de las refrigeraciones para usos diversos, tales como calefacción, vaporización al vacío, etc. Acortar el tiempo de las paradas, evitando perder todo el calor acumulado en los hornos.
- 7. El proceso de combustión puede ser de dos tipos: Deflagración: en la que el frente de llama (frontera de separación entre la mezcla fresca a quemar y los gases quemados) se desplaza a una velocidad mas o menos constante y del orden del decímetro por segundo. La base del fenómeno es el calentamiento por conducción con sección de la mezcla fresca las reacciones en cadena q e hacen a conducción-convección de la mezcla fresca y las reacciones en cadena que hacen avanzar el proceso. Detonación: en este caso, y tras una etapa inicial lenta, se produce finalmente una propagación a muy alta velocidad, del orden del kilómetro por segundo. La onda de presión calienta la mezcla fresca por compresión, propagándose además fuera de la mezcla con efectos destructores. Este tipo se produce en especies explosivas.
- 8. Se presenta el análisis teórico del proceso de combustión que ocurre en quemadores de gas natural. El comportamiento del calor disponible, la eficiencia de combustión y las emisiones contaminantes, es evaluado en función del exceso de aire y la temperatura de los gases de combustión .Se calcula el valor de la temperatura máxima de productos y su relación con el exceso y el precalentamiento del aire. Se establecen consideraciones energéticas y ambientales para el perfeccionamiento de la operación de quemadores industriales
- 9. En toda planta o industria que consuma vapor de agua, existe la presencia de un caldero, ya sea un caldero pirotubular o acuotubular. Y al existir un caldero, siempre hay las posibilidades de fallas, es por eso que relato algunas de las fallas típicas que ocurren en ellos: Fallas en el arranque: Características: El quemador y el ventilador no arrancan (Hay enclavamiento eléctrico en las calderas moduladas).
- 10. Posibles causas: Bajo nivel de agua, falla del sistema de energía eléctrica, interruptor manual defectuoso en posición off, control de operación o controles de carácter limite defectuosos o descalibrados, voltajes demasiado altos o bajos, control principal de combustión apagado o defectuoso, fusibles defectuosos en el gabinete de la caldera, térmicos del motor del ventilador o del motor del compresor que saltan, contactos o arrancadores eléctricos defectuosos, motores del compresor y/o ventilador defectuosos, mecanismos de modulación de fuego alto y bajo no se encuentran en la posición adecuado de bajo fuego y fallo en el fluido eléctrico.
- 11. Fallas en el encendido: Características: Ventilador y Quemador arrancan pero no hay llama principal a) No hay ignición Posible causa: Falla de chispa, hay chispa pero no hay llama piloto, válvula solenoide a gas defectuosa, interruptor bajo fuego abierto. b) Hay llama piloto, pero no hay llama principal Posibles causas: Llama piloto inadecuada, falla en el sistema de detección de llama, falla en el suministro principal de combustible, programador ineficaz. c) Hay llama de bajo fuego, pero no de alto fuego. Posibles causas: Baja temperatura de combustible, presión inadecuadas de la bomba, motor modutrol deficiente, Articulación suelta o pegada d) Falla de llama principal durante el arranque
- 12. Fallas en los materiales.- a) Por corrosión Proceso de acción erosiva ejercida sobre la superficie interna de la caldera por la acción mecánica de materiales sólidos, abrasivos, transportados por el agua o los gases en circulación. La corrosión también se presenta por oxidación.
- 13. b) Por Sobrecalentamiento Cuando los materiales de fabricación de la caldera son expuestos a altas temperaturas se presentan fallas de diferentes tipos dependiendo de las causas que la generan. c) Soldadura y construcción El conjunto de partes soldadas no debe ser poroso ni tener inclusiones no metálicas significativas, debe formar contornos superficiales que fluyan suavemente con la sección que se está uniendo y no tener esfuerzos residuales significativos por el proceso de soldadura.
- 14. Así como se presta cuidadosa atención a los aspectos técnicos para que una caldera cumpla con el propósito para el cual fue construida e instalada, también se requiere examinar en detalle, los efectos que su operación tiene sobre la salud del personal. Tales efectos pueden y deben ser controlados a fin de evitar todas las consecuencias adversas. En las empresas las calderas pirotubulares se deben encontrar ubicadas en una sala la cual tendrá acceso restringido, y características locativas de seguridad, donde laborarán operarios expertos en turnos de ocho horas, al igual el personal de mantenimiento ingresará para su respectiva rutina de control
- 15. Corrosión interna del tubo Corrosión externa del tubo Limpieza Inadecuada Materiales defectuosos Reparación o fabricación mal ejecutada Falta de Normas de mantenimiento Falla de control en la ejecución del mantenimiento Encendido mal graduado Niveles de agua mal controlados Tratamiento del agua inadecuado o ausente Expansiones o contracciones no previstas.
- 16. FALLAS EN LOS COMPONENTES: Refractario del hogar Refractario de los quemadores Refractario del cuerpo del shell Cuerpo del shell Tubería del fuego de 5 a 100 HP de 100 a 700 HP Tiro forzado Chimenea Accesorios externos Quemadores
- 17. El aire de combustión proporciona el oxígeno necesario para la combustión. Está compuesto por nitrógeno (N2), oxígeno (O2), bajos volúmenes de gases inertes y una parte variable de vapor de agua Es el número que expresa la cantidad, en masa o en volumen, de aire aspirado por un motor de combustión para una cantidad unitaria de combustible. Dicha relación es función del combustible, del tipo de motor, de su regulación y de la carburación.
- 18. Relación Aire-Combustible: Relación de masa existente entre el aire utilizado en el proceso de combustión respecto al combustible. Ma/c: masa del aire/masa del combustible La relación aire-combustible se puede encontrar también a partir de los moles (n) y peso molecular (M) del aire y del combustible.
- 19. CARACTERIST ICAS GENERALES USOS PROPIEDADES FISICO- QUIMICAS MJ/KG KCAL/KG La principal característica de un combustible es el calor desprendido por la combustión completa de una unidad de masa Biocombustibles: Es el término con el cual se denomina a cualquier tipo de combustible que derive de la biomasa - organismos recientemente vivos o sus desechos metabólicos, tales como el estiércol de la vaca. Gas natural 53,6 12 800 Otra característica de los combustibles, en ciertos casos muy importantes, es la llamada temper atura de ignición, o El etanol puede utilizarse como combustible para automóviles por sí mismo o también puede mezclarse con gasolina en cantidades variables para reducir el consumo de derivados del Acetileno 48,55 11 600
- 20. El Aparato de Orsat es un analizador de gases usado para determinar la composición de una muestra de gases. Durante un análisis una muestra es pasada a través de líquidos absorbentes que remueven componentes específicos. El volumen del gas es medido antes y después de la absorción. La disminución en el volumen del gas representa la cantidad del componente que estuvo presente. Los volúmenes del gas son medidos a temperatura y a presión constante.
- 21. Funcionamiento. Dicho aparato consiste en una bureta graduada de cincuenta mililitros o cien ml, con escala de cero a cien, conectada por su parte inferior por medio de un tubo de goma a un frasco nivelador, y en su parte superior a tres (3) recipientes dobles que contienen sustancias apropiadas para absorber los tres gases objeto de la medición. Cada uno de los tres recipientes consisten en dos tubos anchos unidos por un tubo pequeño en forma de U, todos con una válvula que permite el paso y la salida del gas que es objeto de análisis; la bureta esta rodeada por un cilindro lleno de agua con el objeto de mantener la temperatura del gas.
- 22. El aparato de Orsat no es un instrumento de precisión. En efecto, hay que tomar muchas precauciones para obtener resultados satisfactorios para fines de ingeniería. Un posible error en el análisis Orsat, es aquel ocurrido debido a las fugas en las líneas de transferencia y en el Orsat mismo, es necesario el uso de válvulas de vidrio esmerilado, aunque estos son difíciles de mantener herméticos. Para minimizar las fugas en los grifos deben cubrirse de una ligera capa de grasa especial y apretar fuertemente contra sus asientos al moverlos. Estas conexiones deben examinarse frecuentemente para comprobar si están bien ajustadas y no tienen ralladuras.
- 23. El Orsat puede probarse admitiendo y midiendo cierta cantidad de aire, por ejemplo, de 90 a 100 ml se eleva la botella de nivelación para someter el aire a presión y se le mantiene en esta posición elevada durante unos 10 minutos o más, se vuelve a medir la cantidad de aire en la bureta, comparándola con la medición original de admisión; si ha habido una disminución es que hay una fuga y habrá que investigar sus orígenes. Este método no pone en evidencia las fugas que se producen en el lado de los reactivos de los grifos de las pipetas, normalmente hay un pequeño grado de vacío en las pipetas de los reactivos. También hay que tener especial cuidado con los reactivos por cuanto su capacidad de absorción disminuye con el tiempo
- 24. La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. De manera más general, puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma de mayor estabilidad o de menor energía interna.
- 25. El oxígeno tiene la capacidad de combinarse con diversos elementos para producir óxidos. Por ende, oxidación es la combinación del oxígeno con otra sustancia. Existen oxidaciones que son sumamente lentas, como por ejemplo la del hierro. Cuando la oxidación es rápida se llama combustión Oxidación es rápida se llama combustión General o Uniforme Es aquella corrosión que se produce con el adelgazamiento uniforme producto de la pérdida regular del metal superficial. A su vez, esta clase de corrosión se subdivide en Atmosférica De todas las formas de corrosión, la Atmosférica es la que produce mayor cantidad de daños en el material y en mayor proporción.
- 26. Industriales Son los que contienen compuestos sulfurosos, nitrosos y otros agentes ácidos que pueden promover la corrosión de los metales Marinos Esta clase de ambientes se caracterizan por la presentia de cloridro, un ión particularmente perjudicial que favorece la corrosión de muchos sistemas metálicos. Rurales En estos ambientes se produce la menor clase de corrosión atmosférica, caracterizada por bajos niveles de compuestos ácidos y otras especies agresivas.
- 27. Galvánica La corrosión Galvánica es una de las más comunes que se pueden encontrar. Es una forma de corrosión acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se unen eléctricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo, una solución conductiva).
- 28. Hay cinco soluciones posibles para proteger a los productos de acero contra los efectos de la corrosión: Utilice acero inoxidable en lugar de acero normal. Acero inoxidable es acero normal mezclado con otros metales como níquel y cromo. Sin embargo, el coste del acero inoxidable hace que éste no sea práctico para un uso diario, excepto para pequeños elementos de ajuste como pernos y tuercas. Recubra el acero normal con zinc. El recubrimiento de acero con zinc, que es otro metal, es un procedimiento que se conoce generalmente como galvanizado y es la forma más normal de proteger pequeños objetos fabricados como anillas de amarre, bolardos fabricados con tubos, pernos, mordazas, cadenas, grilletes, tuberías de agua, etc. Los materiales a recubrir se sumergen normalmente en un baño de zinc fundido en talleres especializados.
- 29. Recubra el acero normal con plásticos especiales. El recubrimiento del acero con plásticos especiales resistentes al desgaste constituye otra forma de protección contra la corrosión; sin embargo, el alto coste que implica el proceso de recubrimiento (en talleres especializados) hace que este método no sea práctico para uso diario. Pinte el acero normal con pinturas especiales. El pintar el acero utilizando pinturas especiales es el método más común de proteger grandes estructuras de acero. Las superficies que se van a pintar se deberán limpiar cuidadosamente con un cepillo de acero (o preferiblemente mediante un chorro de arena). La capa inferior deberá consistir en un imprimador basado en zinc. La segunda y tercera capas deberán consistir en una pintura de epoxi sobre base de brea.