Diferencia entre caldera y generador de vapor

Generador de vapor a gas

A continuación encontrará una lista de términos que le ayudarán a comprender mejor sus necesidades particulares en una caldera de vapor de proceso. Estas definiciones son aplicables a Calderas de Vapor Industriales y Generadores de Vapor Comerciales; Generadores de Vapor Encendidos y Generadores de Vapor No Encendidos; Vapor Saturado y Vapor No Saturado.

Potencia de la caldera (BHP): BHP es un término utilizado para indicar la producción de calor de una caldera de vapor industrial (generador de vapor industrial). Técnicamente, la BHP es de 33.475 BTU/h (u 8.430 kcal/h) que se deriva de la cantidad de energía necesaria para producir 34,5 libras de vapor/hora a una presión de 0 psig y una temperatura de 212°F, con agua de alimentación a 0 psig y 212°F.

Entalpía (H o h): Termodinámicamente, la entalpía es la suma de la energía interna de un cuerpo y el producto de su volumen, multiplicado por su presión. En la definición para los cálculos de calderas, la entalpía es la cantidad de calor de un fluido y suele expresarse en BTU/lb o kcal/gramo. En estos casos, se considera que la entalpía es 0 a 32°F (0°C).

Desde y a 212°F: Término utilizado para calificar la cantidad de vapor producida por una caldera de vapor (generador de vapor). (La calificación indica que la cantidad de vapor producido es a una presión de 0 psig y 212°F y el agua de alimentación a 0 psig y 212°F.

¿Para qué sirve un generador de vapor?

Un generador de vapor es una forma de caldera de bajo contenido en agua, similar a una caldera de vapor flash. La construcción habitual es la de un serpentín en espiral de tubos de agua, dispuestos como un serpentín único o monotubo. La circulación se realiza una sola vez y se bombea a presión, como una caldera de circulación forzada[1]. La construcción de tubos estrechos, sin tambores ni depósitos de gran diámetro, significa que están a salvo de los efectos de la explosión,[nota 1] incluso si trabajan a altas presiones[2]. El caudal de la bomba es ajustable, según la cantidad de vapor que se necesite en ese momento. La potencia del quemador se regula para mantener una temperatura de trabajo constante. La potencia necesaria del quemador varía en función de la cantidad de agua que se evapora: puede ajustarse mediante un control en bucle abierto en función del caudal de la bomba, o mediante un control en bucle cerrado para mantener la temperatura medida.

Uno de los diseños más conocidos es el Stone-Vapor[3][4] La carcasa interior de la caldera forma una campana vertical, con una carcasa cilíndrica exterior hermética. El quemador de gasóleo o gas está montado en la parte superior, por encima de los serpentines y orientado hacia abajo. El elemento calefactor es un tubo único, dispuesto en varios cilindros helicoidales. Las primeras hélices (en la dirección del flujo) son tubos de pequeño diámetro, envueltos en espiras de gran diámetro. Las vueltas siguientes se enrollan dentro de éstas y el tubo aumenta progresivamente de diámetro, para permitir un caudal constante a medida que el agua se evapora en vapor y forma burbujas. La salida de vapor se produce en la última espira, en la parte inferior de la hélice interior. La salida tiene aproximadamente un 90% de vapor (en masa)[4] y el agua residual se separa haciéndola pasar por un separador de vapor y agua. Los gases de escape giran hacia arriba y fluyen por el exterior de la campana, pasando normalmente por hélices adicionales que se utilizan como calentador inicial de agua de alimentación.

Tipos de generadores de vapor

Las calderas de combustión se utilizan habitualmente para producir vapor para calentar productos. Sin embargo, un calentador de fluido térmico puede utilizarse para las mismas aplicaciones. Algunas personas confunden los dos tipos de calentadores, e incluso llaman “calderas” a los calentadores de fluido térmico. Es comprensible. Incluso pueden parecerse, pero son muy diferentes. Entonces, ¿cuál es la diferencia y por qué es importante?

Consideremos, por ejemplo, una caldera de combustión que tiene un quemador que dispara en una cámara de combustión. Los gases de combustión fluyen a través de tubos y salen por una chimenea de escape. El agua que rodea la cámara caliente y los tubos se convierte en vapor. El vapor se expande y presuriza el envolvente de la caldera. Esta misma presión hace que el vapor pase a las tuberías, que lo transportan a los intercambiadores de calor que calientan otras cosas.

Los calentadores de fluido térmico suelen dispararse a través de una bobina helicoidal o una bobina serpentina. La energía de la llama calienta el serpentín por radiación y convección. La bobina caliente calienta el fluido térmico bombeado a través de ella. El fluido térmico calienta serpentines en intercambiadores de calor. A diferencia de una caldera, el proceso de calentamiento no presuriza la carcasa del calentador, el serpentín ni las tuberías.

Generador de vapor industrial

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Un generador de vapor es un dispositivo que utiliza una fuente de calor para hervir agua líquida y convertirla en su fase vapor, denominada vapor. El calor puede proceder de la combustión de un combustible como el carbón, el fuel-oil de petróleo, el gas natural, los residuos urbanos o la biomasa, un reactor nuclear de fisión y otras fuentes.

Hay muchos tipos diferentes de generadores de vapor, desde pequeños humidificadores médicos y domésticos hasta grandes generadores de vapor utilizados en centrales eléctricas de carbón convencionales que generan unos 3.500 kilogramos de vapor por megavatio-hora de producción de energía. La foto adyacente muestra una central eléctrica de 1.150 MW con tres generadores de vapor que generan en total unos 4.025.000 kg/hora de vapor.