INDICE
Generalidades------------------------------------------------------------------------------------------- 3
Componentes principales de una caldera de vapor------------------------------------------- 5
Elementos necesarios para la generación de vapor--------------------------------------------11
Simbología de tubería----------------------------------------------------------------------------------13
¿Cómo funciona una caldera?-----------------------------------------------------------------------14
Ciclo completo de generación de vapor-----------------------------------------------------------20
Generalidades sobre el agua-------------------------------------------------------------------------21
Generalidades sobre el combustible---------------------------------------------------------------27
Descripción de componentes------------------------------------------------------------------------30
Arranque de la caldera---------------------------------------------------------------------------------79
Dispositivos de seguridad de la caldera-----------------------------------------------------------92
Cuidados y labores de mantenimiento a la caldera--------------------------------------------99
Fallas comunes en calderas--------------------------------------------------------------------------110
Paro de emergencia------------------------------------------------------------------------------------115
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GENERALIDADES
Generador de vapor (caldera)
Es la serie de dispositivos que aprovechando el poder calorífico de un combustible
producen vapor. Un generador de vapor está compuesto básicamente por cuatro
transmisores de calor que son:
1.-La caldera propiamente con su hogar
2.-El precalentador de aire
3.-El economizador y
4.-El sobrecalentador
Superficie de calefacción
Es la superficie de metal que está en contacto al mismo tiempo con los gases de
combustión y con el agua o vapor, es decir, es toda superficie de una caldera que está
en contacto por un lado con el agua y por el otro está expuesta al fuego o a la corriente
de los gases de la combustión.
Caballo Caldera
Se dice que una caldera tiene una capacidad de un caballo caldera, cuando es capaz de
producir 15.65 kg/hr de vapor saturado de 100°C utilizando agua de alimentación de la
misma temperatura.
Cuando esta cantidad de vapor se produce por cada m² de superficie de calefacción se
dice que la caldera está trabajando con 100% de carga.
Capacidad nominal
Se obtiene de acuerdo a la siguiente expresión:
Cn = Sc
K
K = 1m²
CC
K = 10pies²
CC
Sc = Superficie de caldera
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Capacidad real
Cr = Q
8450
Cr = Q
33500
Q = cantidad de calor que se está transmitiendo al fluído por hora en Kcal o
Btu.
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COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA CALDERA PIROTUBULAR
CUERPO DE LA CALDERA
Consta del “hogar” o cámara de combustión y los tubos fluses por donde circulan los
gases de la combustión para calentar el agua. El cuerpo de la caldera tiene un aislante
térmico entre sus paredes, además de registros, material refractario , chimenea y
válvula de seguridad.
CHIMENEA
VÁLVULA DE SEGURIDAD
SALIDA DE VAPOR
CUERPO DE LA CALDERA
CAMARA DE
COMBUSTION
(HOGAR)
FLUSES
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VALVULA DE SEGURIDAD
Se abre y deja escapar el vapor cuando la presión de la caldera sobrepasa la
establecida por el fabricante, esto evita daños en la caldera o una posible
explosión.
CAMARA DE COMBUSTIÓN (HOGAR)
En el hogar de la caldera se produce la inflamación del combustible, y los
gases calientes son empujados a través de los fluses y estos a su vez calientan
el agua hasta hacerla hervir.
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CONTROL DE NIVEL DE AGUA (Mc DONNELL)
Dispositivo para conectar y desconectar la bomba de alimentación de agua,
también desactiva el quemador al bajar el nivel del agua y acciona la alarma
de bajo nivel de agua.
BOMBA DE INYECCIÓN DE AGUA
Inyecta agua a la caldera proveniente del tanque de condensados cuando el
McDonnell detecta un bajo nivel de agua
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CONJUNTO QUEMADOR
Produce la flama que circula por los fluses que calientan el agua de la caldera.
Se compone de: boquillas, electrodos, fotocelda y cañón quemador.
Al encender el equipo, un transformador produce una chispa en los
electrodos haciendo que se encienda el combustible inyectado a la cámara de
combustión. La fotocelda verifica la presencia de flama.
VENTILADOR DE TIRO FORZADO (BLOWER)
Hace circular los gases de la combustión a través de los fluses y expulsarlos
por la chimenea.
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SISTEMA DE COMBUSTIBLE
Mantiene la alimentación adecuada de combustible para la combustión en
el alma de la caldera. Consta de:
• Tuberías
• Filtros
• Bomba de combustible
• Válvula solenoide.
BOMBA DE
COMBUSTIBLE
VLAVULA
SOLENOIDE
FILTRO DE
COMBUSTIBLE
SISTEMA DE AIRE
Comprende la malla del ventilador, el ventilador, varillas de ajuste y el
“modutrol”.
MODUTROL
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TABLERO DE CONTROL
Es el control total de la unidad, se encarga del correcto encendido y
apagado del equipo. Consta de:
 Control programador
 Presostato
 Presuretrol
 Control de nivel de agua
 Modutrol
 Alarma
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ELEMENTOS NECESARIOS PARA LA GENERACIÓN DE VAPOR
CALDERA DE VAPOR
Calienta el agua hasta convertirla en vapor
SUAVIZADORES DE AGUA
Elimina las sales del agua para evitar
incrustaciones de calcio y magnesio dentro
de la caldera.
TANQUE DE CONDENSADOS
Almacena el agua que proviene de los
suavizadores y de las trampas de líquido y la
mantiene caliente y lista para ser usada en la
caldera.
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CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN
Distribuye el vapor a las diferentes
secciones del edificio
TANQUE DE COMBUSTIBLE
Almacena el combustible
necesario para alimentar a la
caldera
FOSA DE PURGAS
Recibe el agua residual de la
caldera y la manda al
drenaje
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SIMBOLOGÍA DE TUBERÍA
UNION
VALVULA DE SEGURIDAD
CODO 90°
VALVULA DE PURGA
(CIERRE RAPIDO)
FILTRO “Y”
TE
VALVULA MACHO
CRUZ
EMBUDO
TAPON
VALVULA DE
RETENCION
MANOMETRO
GRIFO DE PURGA
VALVULA DE
COMPUERTA
VALVULA GLOBO
F
FILTRO DE CANASTA
VALVULA DE FLOTADOR
T
TRAMPA DE VAPOR
N.C.
NORMALMENTE CERRADO
NPT
NIVEL PISO TERMINADO
VALVULA DE PURGA
(CIERRE LENTO)
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¿COMO FUNCIONA UNA CALDERA?
La función principal de una caldera es la de calentar el agua hasta
convertirla en vapor de buena calidad.
La caldera cuenta con un quemador de diesel y los gases calientes producto
de esa combustión se hacen circular a través de unos tubos llamados
“FLUSES” o “FLUXES” los cuales calientan el agua hasta hacerla hervir y
producir el vapor hasta cierta presión.
HACIA EL
CABEZAL DE
DISTRIBUCIÓN
SALIDA DE LOS GASES
CHIMENEA
V A P O R
FLUSES
C A M A R A D E C O M B U S T I Ó N
GASES CALIENTES
AGUA TRATADA
QUEMADOR
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El agua que alimenta a la caldera proviene del tanque de condensados.
Esta agua está procesada por suavizadores y está libre de sales de calcio y
magnesio y a una temperatura ideal para usarse en la caldera.
Cuando baja el nivel de agua en la caldera, el control de nivel de agua
(McDonnell) enciende la bomba de agua e inyecta agua proveniente del
tanque de condensados hasta alcanzar el nivel adecuado.
CONTROL DE
NIVEL DE AGUA
(McDonnell)
A G U A
TANQUE DE
CONDENSADOS
BOMBA DE INYECCIÓN DE
AGUA
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El agua común tiene sales minerales que dañan el interior de la caldera,
es por eso que el agua debe ser tratada para eliminar los minerales.
Para eso se utilizarán los suavizadores de agua, estos tanques son
alimentados con agua común del servicio de agua potable y tras un proceso
químico le son retirados las sales de calcio y magnesio. El agua se almacena
en el tanque de condensados para su posterior utilización en la caldera.
AGUA CRUDA
(agua común)
Contiene minerales
que dañan la caldera.
TANQUE DE
CONDENSADOS
HACIA LA CALDERA
AGUA SUAVIZADA
(está libre de sales
minerales)
TANQUE DE SALMUERA
Es un recipiente que
contiene agua salada que
se usará para lavar las
bolitas de resina
retirándole todos los
minerales atrapados.
SUAVIZADORES.
Son tanques llenos de
bolitas de resina que
capturan las sales de
calcio y magnesio.
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El vapor generado por la caldera es dirigido al cabezal de distribución.
Este recipiente tiene una entrada de vapor principal (proveniente de la
caldera) y cuatro o más salidas para los diferentes servicios.
CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN
CALDERA
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El vapor que llega al cabezal de distribución tiende a condensarse y
quedarse atrapado en la trampa de vapor (situado en la parte inferior del
cabezal) para luego ser enviado nuevamente al tanque de condensados
para volver a usarse en la caldera.
Esta agua no tiene minerales así que no ocupa suavizarse.
CABEZAL DE DISTRIBUCIÓN
TRAMPA
DE VAPOR
TANQUE DE CONDENSADOS
REGRESO DE AGUA
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Por último está la fosa de purgas es un registro hecho de mampostería y
construido bajo el nivel del suelo. En el se reciben las purgas de fondo de la
caldera. Este cuenta con un agujero para inspección y limpieza, un tubo de
ventilación y tubería de salida al drenaje.
CALDERA
lodos
VALVULA DE PURGAS
Se abre y cierra
manualmente para
expulsar los lodos
acumulados en el fondo
de la caldera
VALVULA DE CIERRE LENTO
VALVULA DE CIERRE RAPIDO
DESCARGA
AL DRENAJE
FOSA DE PURGAS
Recibe las descargas
residuales de la caldera
para ser enviadas al
drenaje
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CICLO COMPLETO DE GENERACIÓN DE VAPOR
CABEZAL DE
DISTRIBUCIÓN
DRENAJE
FOSA DE PURGAS
VAPOR
CONDENSADO
VAPOR
CALDERA
Entrada de agua
TANQUE DE
COMBUSTIBLE
AGUA SUAVIZADA
(tratada)
SUMINISTRO
DE AGUA
(sin tratar)
TANQE DE
CONDENSADOS
BOMBA DE
INYECCIÓN DE
AGUA
SUAVIZADORES
DE AGUA
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GENERALIDADES SOBRE EL AGUA
INCRUSTACION
El agua contiene sustancias disueltas y en suspensión, al fluir dentro de la
caldera continuamente y a medida que el vapor se va generando, va
dejándolos en ella.
Al calentarse el agua hasta que se vaporiza bajo la presión de trabajo, se
separan primero el oxígeno y el anhídrido carbónico, luego se depositan las
impurezas y finalmente las sustancias difícilmente solubles quedan en forma
de “incrustaciones”. Las sales fácilmente solubles siguen disueltas y no
causan daños pero sí pueden aumentar el punto de ebullición del agua si la
solución es muy concentrada.
El efecto de incrustación en un generador de vapor de los clasificados,
como de tubos de humo, se resiente en los tubos o fluses, toda vez que la
incrustación trabaja como aislante térmico entre el agua y el acero de los
fluses.
En tales condiciones, al pasar los gases calientes por el interior del flus, el
agua no puede absorber debidamente el calor, dado que se interpone la
incrustación y consecuentemente el material del tubo flus se recalienta
anormalmente presentándose la dilatación del flus con las consiguientes
fugas de agua.
Las sales que se encuentran contenidas en el agua son sales solubles, tales
como los bicarbonatos, sulfatos y cloruros de calcio, magnesio y sodio. Las
sales de calcio y magnesio son las que producen lo que se ha dado en llamar
“DUREZA” del agua. Este es uno de los componentes más perjudiciales para
la buena operación de una caldera. La sílice es otro de los componentes que
aparecen en las aguas naturales.
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ESPUMEO Y ARRASTRE
El espumeo se refiere a la condición en la operación de una caldera en la
que una espuma estable es producida. Puede o no ser acompañada por el
arrastre del agua. El vapor húmedo indica una operación defectuosa en una
caldera. Los arrastres de agua pueden ser muy destructivos. Para tuberías,
motores o máquinas. El arrastre puede ser producido por otras causas antes
del espumeo, como vapor irregular que sobrecarga a la capacidad de purgas
de la caldera. El arrastre también es frecuentemente causado por un área de
descarga desbalanceada, como por ejemplo, en calderas de alta capacidad
donde los fluses que entran a los domos descarguen a muy altas velocidades,
capaces de perturbar la superficie del agua.
La causa del espumeo es la condición del agua misma de la caldera. Una muy
alta concentración de sales disueltas es una frecuente causa de espumeo. El
espumeo también resulta de la combinación de agua con aceite o grasa. La
materia orgánica que flota dentro de la caldera es otra fuente de espuma.
Cuando el espumeo se debe a la concentración de sales en el agua puede ser
corregida alterando el tratamiento de la misma o purgando más esta agua
con altas concentraciones.
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CORROSIÓN
Los llamados gases no condensados son gases que no condensan a la
temperatura normal encontrada en el agua cruda, son agentes corrosivos
que invariablemente son arrastrados por el agua. L más peligroso de los
gases es el oxígeno disuelto en agua y en segundo lugar el bióxido de
carbono.
Las consecuencias de oxígeno disuelto en una caldera es que ataca al
fierro formando hidróxido férrico. Esta corrosión se presenta como ámpulas
en el material y dependiendo del tiempo que el oxígeno ataca al material,
puede llegar a perforarlo.
El bióxido de carbono corroe el material y muy especialmente en
presencia de oxígeno disuelto. El bióxido de carbono combinado con el agua,
forma ácido carbónico, el cual es un agente de corrosión bajo ciertas
condiciones para metales férreos, aleaciones de níquel y aleaciones de cobre,
ocasionalmente se presenta otro gas no condensable en el agua, llamado
hidróxido de aminio o alcali, el cual si bien no corroe las partes metálicas de
la caldera, si ataca a las aleaciones de cobre comúnmente empleadas en
válvulas, tubos y otras conexiones.
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IMPUREZAS QUÍMICAS MAS COMÚNES EN AGUAS DE ALIMENTACIÓN
Nombre
Fórmula
Nombre común
Carbonato de calcio
CaCO₃
Mármol, caliza o
calcita
Bicarbonato de
calcio
Ca(HCO₃)₂
Sulfato de calcio
CaSO₄
Cloruro de calcio
CaCl₂
Sulfato de
magnesio
MgSO₄
Efecto
Incrustación
Incrustación
Yeso de parís
Incrustación
Corrosión
Sales Epsom
Incrustación
Mg(HCO₃)₂
Incrustación
Corrosión
Cloruro de
magnesio
MgCl₂
Corrosión
Hidróxido de
magnesio
Mg(HO)₂
Incrustación
Bicarbonato de
magnesio
Cloruro de sodio
NaCl
Carbonato de sodio
Na₂CO₃
Bicarbonato de
sodio
Sal común
Electrólisis
Soda ash, sosa
común
Alcalinidad
Espuma
Na(HCO₃)₂
Hidróxido de sodio
NaOH
Sosa cáustica
Cristalización
Sulfato de sodio
Na₂SO₄
Sales de Glauber
Incrustación
Dióxido de silicio
SiO₂
Sílice
Incrustación
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EL TRATAMIENTO DE AGUA
Se llama agua de alimentación a la que se proporciona a una caldera para
reponer lo que se ha extraído de ella en forma de vapor o descargas.
Desgraciadamente el agua pura difícilmente se encuentra en la naturaleza
y sus impurezas son muy variadas.
El agua de lluvia es la más pura, pero siempre contiene oxígeno disuelto y
dióxido de carbono que toma del aire, haciéndose corrosiva.
Los efectos de las impurezas del agua de alimentación en las calderas son:
1.- formación de espuma y priming
2.- Formación de cieno o lodo l cual se deposita en la superficie de
calentamiento con el consiguiente peligro de un sobrecalentamiento de
las placas o tubos.
3.-Formación de incrustaciones en las superficies de calentamiento, lo cual
retarda la transmisión de calor por el metal, perdiéndose así calor y
causando peligro de que las placas se sobrecalienten y quemen o se
abolsen.
4.- Corrosión de las placas y otras superficies metálicas.
a).- Sustancias incrustantes: Las principales son los carbonatos y sulfatos
de calcio y magnesio.
b).- Sustancias espumantes:
1.-Minerales: Sosa en forma de carbonato o cloruro o sulfato.
2.-Orgánicas: Generalmente corresponden a aguas negras.
c).-Sustancias que forman cieno.
Son generalmente partículas sólidas minerales u orgánicas en
suspensión.
d).-Sustancias corrosivas:
Estas pueden ser compuestos químicos, cloruro de magnesio, ácidos
libres o gases tales como oxígeno y dióxido de carbono.
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EJEMPLOS DE INCRUSTACIONES EN EL FLUS Y LA CALDERA
INCRUSTACIONES DE
CALCIO Y MAGNESIO
FLUSES
FLUS
INTERIOR DE LA
CALDERA
INCRUSTACION PARCIAL DEL FLUS
AGUA
FLUS
En este ejemplo, la incrustación en el flus no permite
que el calor se transfiera al agua provocando un
sobrecalentamiento en el tubo y arriesgando a que se
deforme y se dañe permanentemente
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GENERALIDADES SOBRE EL COMBUSTIBLE
No todas las calderas trabajan con el mismo tipo de combustible, algunas
utilizan diesel, otras usan gas natural, esto porque son diseñadas para distinto
propósito y requieren de mayor o menor capacidad calorífica.
Existen combustibles sólidos, líquidos y gaseosos, y de estos se derivan en
combustibles naturales y no naturales o artificiales. En la siguiente tabla se
muestran algunos de los más comunes.
Estado
Natural
No natural
Sólidos
Turba, madera,
carbón de antracitas
y carbón bituminoso
Briquetas,
*carbón coke.
Líquidos
Petróleo
Combustóleo
pesado, diesel,
tractolina, gasolina
Gaseosos
Gas natural
Gas de hornos de
coke, gas de altos
hornos y gas pobre.
*Carbón coke: Sustancia sólida que resulta de quemar carbón mineral
en hornos especiales.
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COMBUSTIÓN
El control de la combustión se realizará mediante el análisis periódico de
los gases de escape.
El color de la llama será indicativo de la eficiencia de la combustión. A
mayor temperatura en el hogar corresponde a una mayor eficiencia.
En la siguiente tabla se muestra el color de la llama y su correspondiente
temperatura.
BLANCO
BRILLANTE
1426°C
BLANCO
1200°C
NARANJA
CLARO
936°C
ROJO CEREZA
BRILLANTE
760°C
ROJO CEREZA
OPACO
622°C
ROJO OPACO
536°C
ROJO OSCURO
483°C
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• Si el combustible es muy pesado deberá aplicarse un calentamiento para
hacerla más fluido y ocupará aditivos para evitar la precipitación.
• Si el combustible pesado no se quema, es por estar “frio”. Según la
viscosidad del combustible se diseña un equipo atomizador a cierta presión
y temperatura.
• El combustible requiere un control de relación aire-combustible. El
combustible se regula por medio de válvulas y el aire por medio de un
ventilador.
LINEA DE RETORNO DE
COMBUSTIBLE
VALVULA COMPUERTA
AGUA DE CALDERA A 200°F
COMBUSTIBLE AL QUMADOR
RETORNO DE AGUA
Línea
Neutro
BOMBA DE AGUA
PRECALENTADOR ELÉCTRICO
AGUA CALIENTE
VALVULA DE ALIVIO
LINEA DE
SUMINISTRO
DE COMBUSTIBLE
LINEA DE
RETORNO DE
COMBUSTIBLE
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1. TABLERO DE CONTROL
2. PROGRAMADOR
3. CONTROL DE NIVEL DE AGUA
4. BOMBA DE AGUA
5. TANQUE DE CONDENSADOS
6. SUAVIZADORES DE AGUA
7. TANQUE DE COMBUSTIBLE
8.
KIT MEDICIÓN DE DUREZA DEL AGUA
9.
FOSA DE PURGAS
10. PURGAS DE FONDO
11. QUEMADOR
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1 - TABLERO DE CONTROL
En el tablero de control se encuentran los interruptores que controlan las
funciones principales de la caldera, como por ejemplo, la bomba de
combustible, o el quemador. Algunas funciones son controladas de forma
manual y otras de forma automática.
También cuenta con luces indicadoras que alertan al operador de un mal
funcionamiento
ARRANCADOR
MAGNÉTICO PARA EL
VENTILADOR DE TIRO
FORZADO
SOCKETS
*PROGRAMADOR
12 11 10
9
8
7
1
2
3
4
5
6
6
5
4
3
2
1
2 4 6 8
10 12 14 16
3 5 7 9
7
8
9
10
11
11 13 15 18
12
TRANSFORMADOR
DEL MODUTROL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
LUZ DE
INTERRUPTOR
LUZ DE BAJO
DEMANDA DE INTERRUPTOR
MANUAL- AUTOMÁTICO
NIVEL DE AGUA
DEL QUEMADOR
VAPOR
LUZ DE FALLA
CONTROL
LUZ DE VÁLVULA
DE FLAMA
MANUAL DE
DE COMBUSTIBLE
FLAMA
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1.1 - PROGRAMADOR
El programador es el control total de la caldera, se encarga del correcto
encendido y apagado del equipo. Trabaja en conjunto con el presostato,
modutrol y el “McDonnell”. Se encuentra dentro del tablero de control.
Las funciones que realiza el programador son:
 Alimentación del transformador de encendido.
 Alimentación del motor eléctrico del quemador que acciona bomba y
turbina.
 Corte de alimentación de los electrodos si el encendido ha sido correcto.
 Detección de la marcha del quemador por orden del termostato de la
caldera ó presostato.
 Vigilancia permanente del quemador cuando está funcionando.
 Re-encendido en caso de un mal arranque.
 Bloqueo de seguridad.
 Encendido de la alarma.
32
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Todos los componentes eléctricos son dependientes del
tablero de control.
McDonnell
ALARMA
BOMBA DE AGUA
SOLENOIDES
TABLERO DE CONTROL
QUEMADOR
BOMBA DE
COMBUSTIBLE
MODUTROL
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ALIMENTACION
PRINCIPAL
220V/440V
DIAGRAMA ELECTRICO DE TABLERO DE CONTROL
L1 L2 L3
INTERRUPTORES
CON FUSIBLES
INTERRUPTOR
PRINCIPAL
TRANSFORMADOR
CONTACTOS DE
VENTILADOR
s
s
s
s
ARRANCADOR
MANUAL
B
M
BOMBA DE
COMBUSTIBLE
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M
BOMBA DE
CONTROL DE
AGUA
BOMBA DE
AGUA (RELÉ)
CIRCUITO DE
CONTROL
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2.-CONTROL DE NIVEL DE AGUA (McDonnell)
Todas las calderas deben estar equipadas con un interruptor
de bajo nivel de agua, el cual, impida el funcionamiento del
quemador cuando no haya suficiente agua en la caldera, por otra
parte, otro interruptor deberá controlar la alimentación de agua.
El dispositivo de control McDonnell consiste en un flotador el cual actúa
sobre un interruptor de mercurio. También van provistas de una válvula
de purga para desalojar sedimentos y un cristal nivel para visualizar el nivel
de agua dentro de la caldera.
INTERRUPTOR
ELÉCTRICO
FLOTADOR
Al bajar el nivel de
agua en la caldera,
el flotador activa
un interruptor que
enciende la bomba
de inyección de
agua
CRISTAL NIVEL
Muestra el nivel de
agua en la caldera
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35
VISTA LATERAL
McDonnell
CALDERA
NIVEL DE AGUA ADECUADO
NIVEL DE AGUA BAJO
Cristal nivel
AGUA
Cuando baja el nivel del agua, el
control de nivel de agua (McDonnell)
interrumpe la flama del quemador y a la
vez enciende la bomba de inyección de
agua hasta alcanzar el nivel adecuado,
entonces se vuelve a encender la flama del
quemador.
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3.- BOMBA DE INYECCIÓN DE AGUA
Cuando el nivel de agua en la
caldera comienza a bajar, llegara a un
limite que al ser detectado por el McDonnell
este activara la bomba de alimentación de agua
inyectando agua proveniente del tanque de condensados
hasta alcanzar el nivel apropiado, después el McDonnell cortará la
alimentación a la bomba de agua.
La capacidad de la bomba de agua dependerá de la capacidad de
la caldera, por ejemplo, una caldera de 100 CC (caballos caldera)
llevará una bomba de agua de ½ HP.
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MANÓMETRO
VALVULA MACHO
CALDERA
VALVULA GLOBO
ENTRADA DE
AGUA
VALVULA
GLOBO
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VALVULAS DE
RETENCIÓN
BOMBA DE AGUA
AGUA
PROVENIENTE
DEL TANQUE DE
CONDENSADOS
38
CAPACIDAD DE MOTOR DE BOMBA DE AGUA DE
ALIMENTACION (HP)
Capacidad de la
caldera en CC
1.05kg/cm²
Presión de diseño
10.5 kg/cm²
14.1 kg/cm²
17.6 kg/cm²
20
¼ HP
2 HP
3 HP
---
40
¼ HP
2 HP
5 HP
---
60
¼ HP
3 HP
5 HP
---
80
½ HP
3 HP
5 HP
---
100
½ HP
5 HP
10 HP
---
125
½ HP
5 HP
10 HP
---
150
½ HP
5 HP
10 HP
7.5 HP
200
1 HP
7.5 HP
10 HP
7.5 HP
250
1 HP
5 HP
7.5 HP
10 HP
300
2 HP
7.5 HP
7.5 HP
10 HP
350
3 HP
7.5 HP
10 HP
10 HP
400
3 HP
7.5 HP
10 HP
15 HP
500
---
7.5 HP
15 HP
15 HP
600
---
15 HP
15 HP
20 HP
700
---
15 HP
15 HP
20 HP
39
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4.- TANQUE DE CONDENSADOS
El tanque de condensados recibe el agua
de vapor que se ha precipitado en el
cabezal de distribución en los retornos de
alta y baja presión.
En el tanque de condensados se recibe el
agua que a sido suavizada y que
posteriormente será inyectada a la caldera
por medio de la bomba de inyección que
es controlada por el McDonnell.
El tanque de condensados cuenta con los siguientes componentes:
COLUMNA DE NIVEL DE AGUA
Muestra al operador de la caldera cual es el nivel de agua disponible en
el tanque de condensados.
VALVULA FLOTADOR
Permite el paso de agua suavizada al tanque cuando el nivel de agua
comienza a disminuir.
TERMÓMETRO
Indica la temperatura del agua dl tanque de condensados. Nunca debe
entrar agua fría ala caldera, pues podría implosionar o dañar los fluses.
TUBO DIFUSOR DE CONDENSADOS
Permite el paso lento de agua al tanque de condensados proveniente
del retorno de alta presión.
40
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TUBO DE VENTILACIÓN
Permite la salida de gases generados en el interior del tanque
de condensados.
BOMBA DE AGUA
Inyecta el agua a la caldera cuando el nivel de la caldera
disminuye. Es controlada por el McDonnell.
41
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Retorno de alta presión
cerrada
Retorno de baja
presión
Tubo de ventilación Válvula globo
cerrada
TANQUE DE CONDENSADOS
Columna de
nivel de agua
Entrada de agua
suavizada
Derrame al drenaje
Válvula de entrada
de agua
Válvula de flotador
termómetro
A G U A
filtro
manómetro
Tubo difusor para
calderas con presión de
mas de
1 kg/cm²
Válvula compuerta
para purgas
Válvula globo
A la caldera
BOMBA DE AGUA
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42
5.- SUAVIZADORES DE AGUA (proceso automático)
El suavizador se encarga de eliminar
sulfatos presentes en el agua, también se
les llama ablandadores de agua. Por
medio de un proceso de intercambio
iónico, es decir, sustituye o intercambia
minerales duros (calcio, magnesio, etc..)
por suaves (sodio) a través de su carga
eléctrica.
El agua que se utiliza para alimentar a la caldera tiene un alto
contenido de minerales (calcio, magnesio, carbonatos, etc.) que con el
tiempo formarán costras aislantes en los fluses e incrustaciones minerales
en las tuberías de agua que terminarán por obstruirlas, es por eso que el
agua debe ser tratada con equipo electro-mecánico para suavizar el agua
antes de entrar en la caldera.
El ablandador típico es un equipo mecánico conectado a un
abastecimiento de agua. Todos los suavizadores trabajan con el mismo
principio, sustituyendo unos minerales por otros, por lo general, el sodio.
A este proceso se le llama INTERCAMBIO IÓNICO.
AGUA DURA
MgCl₂
MgCl₂
Na₂SO₄
CaSO₄
CaSO₄
MgCl₂
CaSO₄
Na₂SO₄
CaCO₃
CaCO₃
43
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FUNCIONAMIENTO
El tanque mineral está lleno de granos de poliestireno o resina con cargas
negativas.
El calcio y el magnesio contenidos en el agua común tienen cargas positivas,
significa que el calcio y el magnesio se adhieren a los granos de resina cuando
el agua pasa a través de ellos. Cuando se detecta la saturación de calcio y
magnesio en los granos de resina, se hace circular agua salada concentrada
(salmuera) por todo el tanque suavizador, esto separa el calcio y el magnesio
adheridos a los granos de resina, y son expulsados del suavizador hacia el
drenaje.
AGUA DURA
AGUA BLANDA
MINERALES DEL AGUA
+
+
+
+
-
-
+
+
AGUA DURA
GRANOS DE
RESINA SINTETICA
O ZEOLITA
44
http://manualesydiagramas.blogspot.com SUAVIZADOR DE AGUA
CICLO NORMAL DE FUNCIONAMIENTO
SALIDA DE AGUA
SUAVIZADA
SUMINISTRO DE
AGUA DURA
PANEL DE
CONTROL
TANQUE
MINERAL O DE
RESINA
GRANOS DE
RESINA
TANQUE DE SALMUERA
SALIDA AL
DRENAJE
AGUA SALADA
(SALMUERA)
GRAVA
MALLA
VÁLVULA Y
FLOTADOR
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45
CICLO DE REGENERACIÓN DEL SUAVIZADOR
Con el paso del tiempo, los granos de resina tienden a saturarse y dejen de
absorben minerales. Cuando ese momento llegue, los suavizadores inician el
ciclo de regeneración, en el cual, los granos de resina son lavados y liberados de
todos los minerales atrapados en ellos y siendo enviados al drenaje.
El ciclo básico de regeneración consta de tres fases:
1.- Fase de retro lavado: El flujo de agua se invierte para quitar la suciedad
del tanque.
ENTRADA DE
AGUA DURA
SALIDA DE
AGUA SUCIA
HACIA EL
DRENAJE
46
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2.- FASE DE RECARGA: El agua salada del tanque de salmuera entra al
tanque mineral arrastrando consigo el calcio y el magnesio adheridos a los
granos de resina que después serán enviados al drenaje.
SALIDA DE
AGUA SALADA
HACIA EL
DRENAJE
SALMUERA
47
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3.- FASE DE ENJUAGUE: La fase final enjuaga el depósito mineral con
agua fresca, eliminando el exceso de sal a la vez que se llena el tanque de
salmuera quedando listo para el próximo ciclo.
Al terminar este ciclo, el suavizador comienza el ciclo de funcionamiento
normal visto anteriormente.
SALIDA DE
AGUA DE
ENJUAGUE
SALMUERA
El proceso de regeneración toma aproximadamente 20 minutos y es
cortado el suministro de agua suavizada durante el proceso. El tanque de
salmuera deberá reabastecerse con sal industrial según lo indique el
fabricante.
Cuando se requiere un abastecimiento de agua suavizada de manera
continua debe instalarse un sistema DUPLEX que consta de dos
suavizadores.
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48
SISTEMA SUAVIZADOR DUPLEX
VALVULA COMPUERTA CERRADA
AGUA SUAVIZADA AL TANQUE
DE CONDENSADOS
ENTRADA DE
AGUA DURA
VALVULA DE
MUESTREO
(CERRADA)
VALVULAS
COMPUERTA
ABIERTAS
TANQUE DE
SALMUERA
DEPOSITO
MINERAL
1
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SALIDA AL
DRENAJE
DEPOSITO
MINERAL
2
En un sistema
dúplex, un tanque
se encuentra
operando mientras
que el segundo se
encuentra
regenerando.
49
6.-TANQUE DE COMBUSTIBLE
El almacenamiento de combustible generalmente se hace en tanques
cilíndricos, los cuales deben estar al nivel del piso o debajo de el.
Los tanques cuentan con registros pasa-hombre para limpieza y
mantenimiento, coples orificios para ventilación, coples para medición,
extracción, retorno y purga. Los hay en capacidades desde 1000 litros hasta
15000 Litros.
TUBO DE VENTILACIÓN
LLENADO DE
COMBUSTIBLE
TAPÓN
RETORNO DE
COMBUSTIBLE
REGISTRO PASA-HOMBRE
CRISTAL NIVEL
ESCALERAS
PURGA
SALIDA DE COMBUSTIBLE
50
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7.- DUREZA DEL AGUA
La dureza, es una característica química del agua que está determinada
por el contenido de carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos y nitratos
de calcio y magnesio.
En calderas y sistemas enfriados por agua, produce incrustaciones en las
tuberías y una pérdida de la eficiencia de la transferencia de calor.
La mayoría de los suministros de agua potable, tienen un promedio de
250 mg/L de dureza. No es recomendable utilizar agua con niveles
superiores a 500 mg/L de dureza.
Existen dos tipos de dureza:
1.- DUREZA TEMPORAL
Es determinada por el contenido de carbonatos y bicarbonatos de calcio
y magnesio. Puede ser eliminada por ebullición del agua seguido de la
eliminación de precipitados. También se conoce como “dureza de
carbonatos”
2.-DUREZA PERMANENTE
Está determinada por las sales de calcio y magnesio. No puede ser
eliminada por ebullición del agua. También se le conoce como “dureza de
no carbonatos”.
51
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MEDICIÓN DE LA DUREZA DEL AGUA
La dureza del agua se mide en miligramos por litro (mg/L) de carbonato
cálcico ó carbonato de calcio (CaCO₃)
También existen otras unidades de medida utilizados como son:
Grado alemán (°dh) - Equivalente a 17.9mg de carbonato de calcio en un
litro de agua.
Grado americano (gpg) - Equivalente a 17.2mg de carbonato de calcio en
un litro de agua.
Grado francés (°fH) – Equivalente a 10.0mg de carbonato de calcio en un
litro de agua.
Grado inglés (°eH) - Equivalente a 14.3mg de carbonato de calcio en un
litro de agua.
Ejemplo: Un litro de agua que contiene 250 mg de Carbonato de calcio
sería equivalente a 25 °fH/L
5 °dH es equivalente a 89.5 mg/L
ppm= partes por millón
1 ppm = 1 mg de sales en un litro de agua.
52
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DETERMINACIÓN DE LA DUREZA DEL AGUA POR MEDIO DE
REACTIVOS QUÍMICOS
Existen diferentes sustancias que reaccionan físicamente con el
carbonato de calcio (CaCO₃) y el magnesio (Mg) contenidos en el agua. Por
lo general se utilizan tres reactivos para realizar la medición:
1.- SOLUCIÓN DE BUFFER DE PH 10
Sirve para estabilizar el PH del agua que se va a medir.
2.-NEGRO ERICROMO T
Es un colorante que hará que la muestra se torne púrpura, vino, rojo o
azul según la dureza del agua.
3.- EDTA (ácido etildiaminotetraacético)
Sirve para medir la dureza del agua de muestra cambiándola a color
azul. Se agregan gotas, cada gota equivale a un número determinado de
partes por millón (ppm) en la muestra. Si al agregar el colorante negro
ericromo T la muestra se torna azul, significa que tiene 0 (cero) partes por
millón (ppm) de carbonato de calcio (CaCO₃) y magnesio (Mg).
Ejemplo:
al agregarse l negro ericromo T a la muestra de agua y esta se torna roja
o púrpura, quiere decir que el agua tiene cierto grado de dureza, entonces
se procederá a agregar el EDTA para conocer el valor aproximado de ppm.
Cada gota de EDTA equivale a 5 ppm, si al agregar una gota ala muestra
esta se torna azul, entonces el agua contiene 5 ppm. Si el agua se torna
azul después de agregar 2 gotas, entonces el agua contiene 100 ppm.
53
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PASOS PARA REALIZAR LA MEDICIÓN DE DUREZA
Existen kits de medición de dureza que incluyen por lo
general 3 reactivos y un recipiente de muestras.
Los reactivos son una solución de Buffer de PH 10,
Negro ericromo T y una solución de EDTA. Los reactivos
deben aplicarse en su orden.
PH
ERICROMO
EDTA
10ml
1.- Deberá lavar el recipiente con agua limpia, seguido de eso agregará agua
hasta la línea marcada (10 ml.)
2.- Se agregan 5 gotas de la solución #1 para estabilizar el PH de la muestra.
3.- Agregar 3 o 4 gotas de la solución #2 y observar la reacción, si se torna azul
entonces el agua de la muestra no tiene dureza. Por el contrario, si al agregar las
gotas la muestra cambia a púrpura entonces agregue gota por gota del reactivo
#3 hasta que la muestra se torne azul. Cada gota del reactivo #3 equivale a 5
ppm de dureza.
Nota: Los kits de dureza varían según el fabricante, será necesario leer el
instructivo .
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http://manualesydiagramas.blogspot.com
x5
x4
AGREGAR EL
ERICROMO
10ml
10ml
AGREGAR
ESTABILIZADOR
DE PH
SI CAMBIA A
PURPURA O VINO,
EL AGUA TIENE
DUREZA
SI CAMBIA A
AZUL OK
EL AGUA NO
TIENE DUREZA.
10ml
10ml
x1x1
AGREGAR EL EDTA GOTA X
GOTA HASTA QUE LA
MUESTRA CAMBIE A AZUL
CADA GOTA = 5 PPM
10ml
DETERMINAR
LOS PPM DE LA
MUESTRA
10ml
SI CAMBIO A AZUL CON:
1 GOTA = 5 PPM
2 GOTAS = 10 PPM55
3 GOTAS = 15 PPM
8- FOSA DE PURGAS
Tubo de ventilación
Al drenaje
Tapa de acero
colchón de agua
Piso
Tubo de
purgas de la
caldera
Como se menciono en páginas anteriores, la fosa de purgas, es un
registro hecho de ladrillo y cemento, el cual sirve para recibir las purgas y
desechos de la caldera, el tanque de condensados y los tanques
suavizadores. La fosa de purgas tiene un colchón de agua que tiene la
función de absorber el agua que sale a presión de la caldera. Cuando el
agua llega a cierto nivel se descarga en la tubería que va al drenaje.
CONDENSADOS
CALDERA
SUAVIZADORES
DRENAJE
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9.- PURGAS DE CALDERA (manual)
Las purgas de fondo sirven para eliminar los residuos y lodos que se van
acumulando en el fondo de la caldera a lo largo del proceso de evaporación. Es
necesario realizarlas pues de lo contrario se formaría espumeo y arrastres de
agua impidiendo que la caldera produzca vapor de buena calidad.
Para las purgas de fondo en las calderas generalmente se usan dos válvulas.
Una válvula es de cierre rápido, lo mas cercano a la caldera y la otra es de cierre
lento que está justo después de la anterior.
CALDERA
LODOS Y RESIDUOS
A LA FOSA DE
PURGAS
VALVULA DE
CIERRE RAPIDO
O DE PURGA
VALVULA DE CIERRE
LENTO O DE
INTERRUPCION
Para realizar la purga de fondo de manera manual, primero debe
cerciorarse de que haya suficiente agua en el tanque de condensados o
suministro de agua.
Deberá abrirse primero la válvula de cierre rápido, seguido de eso, se
abrirá la válvula de cierre lento.
Las válvulas deben abrirse lentamente para evitar que el golpe de ariete
dañe las tuberías.
57
GOLPE DE ARIETE
El golpe de ariete, es el choque violento de un líquido con las paredes
de la tubería que se da al interrumpir el flujo de manera brusca.
Esto es debido a que al permitir el flujo a gran velocidad de un líquido,
este se comprime un poco, llevando gran cantidad de energía cinética, y
que, al detenerlo de manera brusca, esa energía se libera, expandiendo el
líquido y aumentando la presión dentro de la tubería produciéndose un
ruido muy fuerte y posibles daños a la tubería.
CERRADO
ABIERTO
CERRADO
58
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PURGAS DE CALDERA ( AUTOMÁTICO)
Las purgas de fondo también se pueden realizar de manera automática, esto
con una válvula de purga automática controlada por un detector de total de
sólidos disueltos (TDS) que al medir la conductividad eléctrica del agua debido a
las partículas en suspensión , este activa la válvula eléctrica durante un
determinado periodo de tiempo.
VÁLVULA DE
CONTROL
SENSOR DE TDS
VÁLVULA DE
RETENCIÓN
CONTROLADOR
AGUA
CALDERA
HACIA LA FOSA
DE PURGAS
VÁLVULA DE
INTERRUPCIÓN
ENFRIADOR DE
MUESTRAS
SALIDAS
59
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PURGAS DE CALDERA CON TEMPORIZADOR
Este sistema no tiene sensor de TDS, si no más
bien, utiliza un temporizador para realizar las
purgas cada cierto tiempo de manera automática.
FILTRO
REGULADOR
CABEZAL DE VENTEO
(descarga el vaporizado de
forma segura)
VÁLVULA DE
INTERRUPCIÓN
CONTROL
TEMPORIZADOR
DE PURGAS
MANÓMETRO
CALDERA
TANQUE DE
PURGAS
(recolecta las
purgas de manera
segura)
VÁLVULA DE URGA
DE FONDO
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VÁLVULA DE
PURGA MANUAL
SALIDA AL
DRENAJE
SALIDA AL
DRENAJE
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PURGAS DE TANQUE DE CONDENSADOS
El tanque de condensados también necesita purgarse, de preferencia al final
de cada jornada laboral, esto lo librará de residuos y lodos acumulados en el
fondo. Para realizar la purga de fondo, primero hay que cerciorarse que el
tanque contenga suficiente agua, después se abre la válvula de purga varios
segundos y cierre.
TANQUE DE
CONDENSADOS
VALVULA DE
PURGA
61
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10.- QUEMADOR
El conjunto del quemador es
el encargado de quemar el
combustible para suministrar el
calor necesario para calentar
el agua de la caldera.
El conjunto se compone de:
1.- Bomba de combustible
2.- Fotocelda
3.- Transformador
4.- Electrodos
5.- Boquilla de pulverización
6.- Filtro
7.- Válvula solenoide
8.- Blower (ventilador)
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1.- BOMBA DE COMBUSTIBLE
La bomba de combustible comprime el fluido a la presión necesaria
para producir la atomización a la salida de la boquilla.
Las presiones varían según el tipo de combustible.
Para Gasóleo: 7 - 14 Kg/cm²
Para fuelóleo: 17 - 25kg/cm²
Las presiones más comunes son:
Para Gasóleo: 12kg/cm²
Para Fuelóleo: 22kg/cm²
Son bombas volumétricas rotativas, normalmente compuesto de engranajes. Dan
pequeños caudales a gran presión constante.
COMBUSTIBLE
ATOMIZADO
REGULADOR DE
PRESIÓN
BOMBA DE
COMBUSTIBLE
BOQUILLA DE
PULVERIZACIÓN
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CICLO DE FLUJO DE COMBUSTIBLE
Para que el combustible llegue al quemador, este debe ser impulsado por
la bomba eléctrica, el cual eleva la presión en el circuito de tubería haciendo
que circule con una presión de 22 kg/cm² dependiendo del tipo de
combustible.
El fluido está constantemente circulando en el circuito que comienza en
el tanque de combustible, llega al quemador y regresa de nuevo al tanque.
CALDERA
VALVULA
ANTI-RETORNO
TANQUE DE COMBUSTIBLE
RETORNO
REGULADOR
DE PRESION
BOMBA DE
COMBUSTIBLE
FILTRO DE
COMBUSTIBLE
VALVULA COMPUERTA
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DIAGRAMA DE FLUJO DE COMBUSTIBLE
VENTILADOR
TRANSFORMADOR DE
ALTO VOLTAJE
ELECTRODOS
DISTRIBUIDOR DE AIRE
BOQUILLA DE
PULVERIZACION
RETORNO
ALIMENTACIÓN DE
CONBUSTIBLE
REGULADOR DE
PRESIÓN
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BOMBA DE
COMBUSTIBLE
FILTRO
65
2.- FOTOCELDA (DETECTOR DE FLAMA)
La función de la fotocelda es detectar la flama del
quemador. Si hubiera una falla en el proceso de
encendido, la fotocelda detecta la ausencia de flama y hace
que se apague la caldera, esto evitará que se acumule el
combustible en el hogar de la caldera y así se evita que haya
una explosión.
El fuego emite luz infrarroja o ultravioleta dependiendo del tipo de combustible. Esta
propiedad es aprovechada utilizando un sensor que reacciona eléctricamente al incidir
la luz sobre él, después, esa corriente es amplificada y procesada en el tablero de
control y este da la orden de parar o continuar con el proceso de encendido de la
caldera.
LUZ INFRARROJA
SENSOR
INFRARROJO
FLAMA
SEÑAL ENVIADA AL TABLERO
DE CONTROL
66
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La fotocelda puede estar ubicada en el quemador o en la caldera, muy cerca de la
flama, ya que es necesario que incida la luz sobre ella.
En el ejemplo de abajo, se muestra como el quemador no encendió correctamente,
al no haber luz de la flama, el sensor mandará la señal al tablero de control y este
interrumpe el suministro de corriente al quemador y a la bomba de combustible,
seguido de eso se encenderá la alarma de aviso.
C A L D E R A
FOTOCELDA
QUEMADOR
TABLERO DE CONTROL
BOMBA DE COMBUSTIBLE
RELAY DE ALIMENTACIÓN
DE BOMBA Y QUEMADOR
ABIERTO
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3.- TRANSFORMADOR DE IGNICIÓN
El transformador de ignición eleva el voltaje de
entrada de 110v/220v hasta 10,000/ 12,000v de
salida, y con una intensidad de 25mA / 50mA.
Al arrancar la caldera se alimenta el transformador y
este envía la corriente a los electrodos donde se
produce el arco eléctrico que encenderá el
combustible pulverizado.
Al detectarse la flama, el transformador deja de enviar corriente a los
electrodos y la chispa eléctrica se apaga.
El transformador puede estar ubicado en la caldera cerca del quemador, o en
el quemador mismo.
TRANSFORMADOR 110V/220V - 10,000v
CABEZA DE
COMBUSTIÓN
L1
CHISPA
L2
Aislante
Aislante
COMBUSTIBLE
ELECTRODOS
BOQUILLA DE
PULVERIZACIÓN
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4.- ELECTRODOS DE ENCENDIDO
Son varillas de níquel o acero inoxidable de unos 2mm de grosor con una
cubierta de cerámica aislada de 12mm a 14mm de diámetro. Existen diferentes
tipos y modelos dependiendo del fabricante.
69
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5.- BOQUILLA DE PULVERIZACIÓN
La boquilla de pulverización es el encargado de atomizar
el combustible para que haya un quemado correcto y
eficiente.
El combustible sometido a una gran presión, es
obligado a salir por un orificio pequeño después de
haber recibido el impulso de rotación de la bomba de
combustible.
La selección de la boquilla depende de:
-La forma del hogar
-Potencia térmica de la caldera
-Tipo de combustible
COMBUSTIBLE CIRCULANDO
CON GRAN PRESIÓN
COMBUSTIBLE
ATOMIZADO
FILTRO
BOQUILLA DE
PULVERIZACIÓN
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MARCADO DE LAS BOQUILLAS ESTANDAR
Muestra información sobre el caudal de la boquilla en US gal/hr, forma y
ángulo de pulverización a 700 Kpa.
Danfoss
80° S
Danfoss
Kg/h
2.00
Us gal/h
0.60
L/h
2.27
Kg/h
Capacidad del combustible en kilogramos por hora con una
viscosidad de 4.4 cST, un peso específico de 0.83 y una presión de
atomización de 7 bar.
Us gal/h
Capacidad del combustible líquido en galones US por hora.
L/h
Capacidad del combustible líquido en litros por hora.
60°
Angulo de rociado.
S, H, B
Cono de salida
71
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ANGULO DE PULVERIZACIÓN DE LA BOQUILLA
Existen 6 ángulos de pulverización estandarizados.
90° 80° 70° 60°
45°
30°
CONO DE FLAMA
CONO HUECO
S
CONO SEMI-HUECO
O UNIVERSAL
H
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CONO LLENO
B
72
BOQUILLA CON RETORNO
TIPOS DE BOQUILLA
SALIDA COMBUSTIBLE
INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE
RETORNO DE COMBUSTIBLE
INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE
CÁMARA DE TURBULENCIA
Este tipo de boquilla tiene dos conductos de
inyección de combustible y un conducto de retorno,
el cual hace que una parte del combustible no
utilizado regrese al circuito.
BOQUILLA DE RANURAS VARIABLES POR PISTÓN
CÁMARA DE TURBULENCIA
INYECCIÓN
DE COMBUSTIBLE
COMBUSTIBLE
ATOMIZADO
BARRA DE REGULACIÓN
INYECCIÓN
DE COMBUSTIBLE
En este tipo de boquilla, el flujo de combustible
puede ser regulado manualmente a través de un
pistón, el cual se mueve a adelante o hacia atrás
para permitir que circule por los canales
tangenciales hasta la cámara de turbulencia.
CANALES
TANGENCIALES
73
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BOQUILLA CON DOBLE CIRCUITO DE COMBUSTIBLE
ATOMIZADOR
SECUNDARIO
CIRCUITO PRIMARIO
COMBUSTIBLE
COMBUSTIBLE
ATOMIZADO
CIRCUITO SECUNDARIO
PASTILLA
Este tipo de boquilla tiene dos conductos de
combustible que van a dar a una pastilla que los une
formando una atomización única.
BOQUILLA DE PISTÓN
ATOMIZADOR
PRIMARIO
PISTÓN DE
REGULACIÓN
ALIMENTACIÓN
DE COMBUSTIBLE
74
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6.-FILTRO DE COMBUSTIBLE
El filtro de combustible retiene cualquier impureza de estado
sólido proveniente del tanque de combustible o las tuberías
conductoras del mismo.
Es importante utilizar el filtro
recomendado por el fabricante de la caldera, ya que de no
hacerlo se corre el riesgo de un filtrado pobre o
malformaciones y roturas por trabajar con altas presiones.
Los filtros pueden limpiarse cada semana para una mayor
eficiencia.
FILTRO
LÍNEA DE COMBUSTIBLE
El filtro puede desenroscarse
para limpiarlo o para
remplazarlo.
75
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7.- VÁLVULA SOLENOIDE
La válvula solenoide es un dispositivo electro-mecánico
que permite o detiene el flujo de algún líquido a través
de él cuando es aplicada una corriente eléctrica a la
bobina.
BOBINA
SOLENOIDE ACTIVADO
ON
LINEA
OFF
NEUTRO
PISTÓN
FLUJO DE AGUA
Al alimentar la válvula solenoide, la bobina crea
un campo magnético que eleva el pistón
abriendo la válvula y permitiendo el flujo de
agua. Al cortar la alimentación, el pistón vuelve
a su lugar cerrando la válvula bloqueando el
paso de agua.
FLUJO DE AGUA
VÁLVULA
76
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8.- BLOWER (VENTILADOR)
El ventilador forma parte del circuito de aire de
combustión y suministra el aire necesario para que se
realice la combustión de manera correcta.
Debe tener suficiente fuerza para vencer la
contrapresión del hogar de la caldera.
Al formar parte del quemador, el ventilador está
controlado por el programador.
77
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SUMINISTRO DE AGUA
DIAGRAMA DEL PROCESO DE
OPERACIÓN DE UNA CALDERA
CISTERNA
BOMBA DE CISTERNA
SIMBOLOGÍA
ACTIVIDAD,TRATAMIENTO, PROCESO
TANQUE DE ALIMENTACIÓN
CONTROL
ALMACENAMIENTO
SUAVIZADORES DE AGUA
TRANSPORTE
BOMBA DE
CONDENSADOS
BOMBA DE ALIMENTACIÓN
TANQUE DE
CONDENSADOS
TANQUE DE CONDENSADOS
PRESIÓN DE
VAPOR
DOSIFICACIÓN
ADITIVOS
BOMBA DE ADITIVOS
TRAMPAS DE
VAPOR
BOMBA DE ALIMENTACIÓN
DE LA CALDERA
FORMACIÓN DE
CONDENSADOS
ALIMENTACIÓN A LA
CALDERA
TRANSPORTE
DE VAPOR
CALDERA
CALENTAMIENTO,
FORMACIÓN DE
VAPOR
TANQUE DIARIO
TRATAMIENTO DE
COMBUSTIBLE
ALIMENTACIÓN DE
COMBUSTIBLE
QUEMA DE
COMBUSTIBLE.
FORMACIÓN DE
GASES DE
HUMOS
COMBUSTIÓN
BOMBA
BOMBA DE
COMBUSTIBLE
CISTERNA
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COMBUSTIBLE
1.- VERIFICAR VÁLVULAS ABIERTAS
2.- VERIFICAR VÁLVULAS CERRADAS
3.- REVISAR CONTROL DE NIVEL DE AGUA
4.- REVISAR EL NIVEL DEL TANQUE DE CONDENSADOS
5.- REVISAR EL NIVEL DE COMBUSTIBLE
6.- ACCIONAR INTERRUPTOR PRINCIPAL
7.- ENCENDER EL TABLERO DE CONTROL
8.- CONTROLAR EL ENCENDIDO DE LA CALDERA
9.- VIGILAR EL AUMENTO DE PRESIÓN DE LA CALDERA
10.- VIGILAR EL AUMENTO DE TEMPERATURA DE LA
CHIMENEA
79
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PROCESO DE ARRANQUE DE LA CALDERA
Ahora que ya vimos la descripción y funcionamiento de los
componentes más importantes de una caldera continuaremos con
la siguiente parte de este manual que corresponde al arranque,
mantenimiento y precauciones que se deben de tener al operar
una caldera de vapor.
Antes de proceder al arranque de la caldera se deben verificar
que los tanques de combustible, condensados, suministro de
agua y caldera estén en su nivel aceptable para poder operar, ya
que si alguno estuviera en bajo nivel el tablero de control no
permitiría que la caldera arranque.
También es requerido que ciertas válvulas estén cerradas y
otras estén abiertas, la temperatura del combustible es
importante (en calderas de fueloil) ya que al ser más denso
necesita ser calentado para hacerlo más fluido para que pueda
ser atomizada en la boquilla del quemador.
Cuando una caldera está fría, debe arrancarse lentamente
para que las piezas se templen gradualmente y no se vayan a
deformar con el aumento repentino de temperatura, más
adelante se especificará como hacerlo.
80
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VERIFIQUE LOS SIGUIENTES COMPONENTES:
VERIFIQUE QUE LAS SIGUIENTES VÁLVULAS ESTÉN CERRADAS:
1.- Purga de fondo de la caldera
2.- Purga de columna de agua
3.- Alimentador de agua del inyector
4.- Entrada de vapor al inyector
5.- Entrada de agua desde el tanque elevado y de la red
VERIFIQUE QUE LAS SIGUIENTES VÁLVULAS ESTÉN ABIERTAS
1.- Purga alta de la columna de agua
2.- Entrada de agua al tanque de alimentación de la caldera
3.-Entrada de agua a la caldera a través de la bomba de alimentación.
1
Válvula de purga alta
81
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2
ABRIR LAS VÁLVULAS DEL TANQUE DE ALIMENTACIÓN DE
LA CALDERA
ABRIR
TANQUE DE CONDENSADOS
ABRIR
AGUA A LA
CALDERA
BOMBA DE AGUA
VALVULA DE AGUA A LA
CALDERA
VALVULA DE ENTRADA
DE AGUA
82
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3
ABRIR LA VÁLVULA DE ENTRADA DE AGUA A LA CALDERA
PROVENIENTE DE LA BOMBA DE ALIMENTACIÓN.
CALDERA
ABRIR
VÁLVULA DE
ENTRADA DE
AGUA
BOMBA DE AGUA
83
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Revisar el nivel de agua de la caldera abriendo completamente las válvulas de
purga de limpieza del cristal nivel.
También deberá abrir por un momento las válvulas de purga alta, media y baja de la
columna de nivel de agua, luego ciérrelas.
CONTROL DE NIVEL DE AGUA
ALTA
VÁLVULAS DE
PURGA DE
COLUMNA
MEDIA
BAJA
CRISTAL NIVEL
VÁLVULA DE PURGA DE
CRISTAL NIVEL
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Comprobar el nivel y temperatura de el agua en el tanque de
condensados limpiando el cristal y purgando el tanque. La
temperatura debe oscilar entre 80° C.
EL NIVEL DE AGUA
DEBE ESTAR EN EL
LÍMITE INDICADO
VÁLVULA
COMPUERTA PARA
PURGA DEL TANQUE
DE CONDENSADOS
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Comprobar que el nivel de combustible en el tanque sea el adecuado.
TANQUE DE
COMBUSTIBLE
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Encender el interruptor principal de energía. Al activar el interruptor
principal se alimentará el tablero de control y sus componentes.
87
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No todos los tablero tienen los mismos interruptores, por ejemplo, las
calderas que queman dos combustibles distintos tienen un interruptor
de selección de combustible. En este ejemplo se muestran los
controles básicos de una caldera.
- Deberá poner el interruptor en automático.
- Mover el control manual de flama al mínimo.
- Y accionar el interruptor del quemador.
12 11 10
9
8
7
1
2
3
4
5
6
6
5
4
3
2
1
2 4 6 8
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7
8
9
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INTERRUPTOR
DEL QUEMADOR
INTERRUPTOR
MANUAL- AUTOMÁTICO
CONTROL MANUAL DE
FLAMA
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Al arrancar la caldera deberá mantenerse encendido durante 10
minutos a fuego bajo, después parar durante 3 minutos.
Repetir esta operación hasta lograr que la caldera alcance 50 lbs. de presión.
Cuando la caldera alcance 50 lbs. Se procede a purgar la caldera y se dejará
funcionando hasta alcanzar su presión normal de trabajo.
Por último se pone la caldera a fuego alto.
- Abrir muy lentamente la válvula principal de salida de vapor (válvula globo) y
luego purgar la línea de vapor.
VAPOR
VÁLVULA GLOBO
C
A
L
D
E
R
A
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Deberá observar el manómetro de presión de la caldera para vigilar el
aumento progresivo de la presión de vapor. Cuando la caldera alcance su
presión de trabajo normal, la caldera se apagará. Cuando la presión
disminuya, el presostato activará nuevamente la caldera
PRESOSTATO
MANOMETRO
Mc Donnell
C
A
L
D
E
R
A
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Cuando el termómetro indica una temperatura muy alta en los gases de
salida es manifestación de susiedad en el interior de la caldera.
La temperatura de salida de gases debe ser 52°C mas alta que la
temperatura del agua.
GASES DE
COMBUSTIÓN
CHIMENEA
TERMÓMETRO
Cuando el termómetro indica 80°C por encima de la
temperatura del agua es indicativo de hollín en el
interior de la caldera. Es necesario realizar una labor de
limpieza a los fluses.
C
A
L
D
E
R
A
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 VÁLVULA DE SEGURIDAD
 INDICADORES DE NIVEL
 MANÓMETROS
 ALARMA
 PRESOSTATOS
 FOTOCELDA
 TERMÓMETROS
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VÁLVULA DE SEGURIDAD
La válvula de seguridad es para desahogar el vapor en exceso que
genere la caldera. La presión no debe exceder más del 6% sobre la
presión máxima.
Cuando la caldera tiene dos válvulas, la segunda debe ser regulada a
una presión 3% más alta que la primera, para que, en caso de que la
primera válvula no funcione la segunda libere la presión.
LÍMITE DE LIBERACIÓN
DE VAPOR
3% +
PRESIÓN
PRESIÓN
VÁLVULA
VÁLVULA
SECUNDARIA PRIMARIA
C
A
L
D
E
R
A
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INDICADORES DE NIVEL
La caldera esta provista de al menos dos dispositivos que permiten conocer el nivel
de agua o combustible. La función que ofrecen estos dispositivos es la de dar a
conocer al operador la cantidad de algún fluido dentro de un deposito hermético, que
en este caso sería la cantidad de agua de la caldera y el tanque de condensados y la
cantidad de combustible en el deposito de almacenamiento de diesel.
Mc Donnell
CALDERA
AGUA
La oscilación del nivel de agua alrededor de su nivel de
trabajo es una característica de operación normal. Si el
agua en el nivel está completamente quieta, significa que
las conexiones están obstruidas. Habrá que ejecutar una
labor de limpieza al Mc Donnell
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MANÓMETROS
Aparato destinado a medir al presión de la caldera sobre la presión atmosférica.
Deben estar instalados en un sitio visible y alejados de fuentes de calor. El manómetro
está conectado directamente a la caldera por medio de una tubería.
Existen manómetros con diferentes unidades de medidas, Pa (pascales), PSI (libra
sobre pulgada cuadrada), BAR, ATM (atmósferas), kg/cm² (kilogramo sobre centímetro
cuadrado) y cada unidad de medida tiene diferente indicación numérica en el
manómetro. Ejemplo:
bar
Kg/cm²
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ALARMA
Indica que el nivel de agua de la caldera está bajo. El operador debe rectificar la
condición de funcionamiento de la caldera.
CALDERA
ALARMA
LUMINOSA
BAJO NIVEL
DE AGUA
AGUA
ALARMA
SONORA
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PRESOSTATO
Es un interruptor ajustable a la presión de trabajo deseada.
Al alcanzar la presión seleccionada, el presostato manda abre sus puntos de contacto
para que se apague la caldera.
Mc Donnell
Control regulable
de presión
presostato
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FOTOCELDA
Sensor que detecta la llama del quemador. En caso de falla durante el encendido,
la fotocelda ordena apagar la caldera para evitar que se siga inyectando combustible
sin quemar. La fotocelda debe mantenerse limpia.
la fotocelda se encuentra dentro del quemador, cerca de la
flama.
TERMÓMETROS
El termómetro indica la temperatura de algún fluido, en las calderas se usan para
medir la temperatura del agua del tanque de condensados, el agua de la caldera, los
gases de la chimenea, y en algunos casos la temperatura del combustible. Son muy
parecidos a los manómetros.
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 CUIDADOS DEL LADO DE AGUA
 CUIDADOS DEL LADO DE FUEGO
 CUIDADOS DE LOS CONTROLES
 MANTENIMIENTO DIARIO Y SEMANAL
 MANTENIMIENTO TRIMESTRAL
 MANTENIMIENTO TRIMESTRAL DE ACCESORIOS
 MANTENIMIENTO ANUAL
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CUIDADOS DE CALDERAS
CUIDADOS DEL LADO DE AGUA
El descuido del mantenimiento por el lado de agua trae como consecuencia la
formación de incrustaciones, picaduras, corrosión, espuma, arrastre de humedad y
“crestas de nivel de agua”.
Es importante el tratamiento de agua con procedimiento adecuado de purgas para
conservar las superficies de calefacción de la caldera libres de incrustaciones y
prolongar la vida de la caldera. Deberá consultarse con expertos en tratamiento de
agua. Ellos analizarán el agua y le recomendarán un tratamiento adecuado basado en
el análisis y cantidad de agua cruda que usarán.
1.- PICADURAS Y CORROSIÓN POR OXÍGENO
Para proteger su caldera contra este mal, la única solución es el tratamiento de
agua adecuado. Haga una inspección visual de tubos, hogar, envolvente y espejos
cuando al menos una vez al año ( se recomienda 2 veces por año) vaciando la unidad
y quitado todos los registros de mano y hombre previamente.
Revise la superficie del lado del agua (especialmente las partes más calientes) con
ayuda de lámparas y espejos buscando abolsamientos, deformaciones o erosiones de
la superficie metálica. Si nota cualquiera de estas condiciones mencionadas, su
programa de tratamiento necesita una inmediata comprobación y revisión. Y la
caldera una buena reparación.
2.- FORMACIÓN DE INCRUSTACIONES
Esta información es muy importante.
La incrustación actúa como un aislante térmico y puede resultar en un
sobrecalentamiento del hogar, tubos y espejos. Esta situación puede causar fugas en
los tubos, agrietamientos en el extremo de los mismos y otros problemas del
recipiente a presión.
Nuevamente su programa de mantenimiento de agua requiere una comprobación.
Durante la revisión visual del lado del agua, emplee una cuchilla o un pequeño
martillo para obtener muestras de la incrustación y envíelas inmediatamente al
consultor en tratamiento de agua.
Cuidadosamente verifique la porción trasera o la zona más caliente de la caldera ya
que ésta es el área más susceptible de formación de incrustación.
La formación de incrustación dentro de la caldera es motivo de preocupación y de100
solución inmediata.
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4.- ACUMULACIÓN DE LODOS
Algunas veces las condiciones del agua o del tratamiento químico dan por resultado
una acumulación de “lodos” y sedimentos en el fondo de la caldera, su revisión visual le
revelará la presencia de estos “lodos”.
Use una manguera con agua a presión para lavar estas acumulaciones y revise
nuevamente la superficie metálica frotando con sus manos y viendo que se ha hecho un
trabajo efectivo.
5.- VAPOR HUMEDO Y ARRASTRES DEL VAPOR
Esto puede ser causado por:
a) Alta concentración de sólidos en la caldera debido a falta de purgas.
b) Falta de un tratamiento de agua adecuado.
c) Líneas de vapor “estranguladas” a la salida de línea caldera que
producen velocidades excesivas causando desprendimiento o arrastres
de agua de la caldera.
d) Cargas súbitas, ocasionadas por aperturas rápidas de las válvulas
produciendo sobrecargas instantáneas en la caldera.
e) Caldera sobrecargada por incrementos en las demandas de la planta.
f) Cabezales o líneas principales de vapor con condensaciones sin trampas
adecuadas.
6.- EMPAQUES
Tenga en su almacén un juego de empaques para los registros (tortugas). Los
empaques metálicos de espiral, si están en buenas condiciones pueden volverse a usar
pero es conveniente voltearlos. Aunque la recomendación es la de utilizar siempre
empaques nuevos. Los empaques no metálicos deben ser descartados y no deberán
volverse a emplear.
7.- ALMACENAMIENTO DE CALDERAS FUERA DE USO
Información importante
a)Para un período corto sin operación (menos de tres meses):
Es una buena práctica llenar totalmente la caldera de agua. Esto reduce la posibilidad
de corrosión por oxidación y picaduras.
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Para eliminar un alto porcentaje de oxígeno libre contenido en el agua, conviene
llenar la caldera y dejarla abierta a la presión atmosférica en el punto más alto,
encendiéndola y dejándola operar en fuego bajo hasta que empiece a evaporar.
Este seguro de que no existe la posibilidad de congelamiento del agua dentro de la
caldera y agregue las substancias recomendadas por el consultor en tratamiento de
agua. Cierre todas las válvulas y abra los interruptores eléctricos. Abra las puertas de
los hogares y evite la corriente del aire por convección natural, a través de la caldera
hasta donde sea posible, con el fin de evitar el incremento de humedad por el medio
ambiente.
b) Para periodos largos sin operación
Revise su manual de operación y consulte con su técnico en calderas para un
procedimiento adecuado.
Si existe la posibilidad de que se congele el agua de la caldera o si su caldera está
localizada en un clima seco, es preferible el método de almacenamiento “ en seco”.
Drene la caldera y abra todos los registros de hombre y de mano. Coloque bandejas con
un deshumedecedor en al parte alta de los tubos para absorber la humedad. Abra la
tapa frontal de la caldera para evitar el tiro natural con aire húmedo a través de la
caldera.
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CUIDADOS DEL LADO DE FUEGO
1.-HOGAR, TUBOS Y ESPEJOS
Cuidadosamente revise (con ayuda de lámparas) las superficies expuestas al fuego
del hogar y tubos, buscando evidencias de abolsamientos o marcas de cavidades. Esto
podría indicar corrosión resultante de condensación de la corriente de gases con
formación de ácidos.
Esta situación se puede solucionar así:
a) Manteniendo una mínima temperatura del agua en la caldera de 77°C, con el
propósito de evitar condensaciones de vapor de agua presentes en los gases de
combustión. (Calderas de agua caliente).
b) Ajuste de controles y quemador para que la unidad esté lo más que sea posible
en la posición de encendido. Frecuentes “recicleos” ayudan a promover la
condensación.
c) Reduzca la alimentación de combustible , si la unidad es relativamente grande
comparada con la demanda de vapor.
2.- LIMPIEZA DE TUBOS
El hollín disminuye la transferencia de calor y baja la eficiencia de la caldera. Los
períodos de limpieza de los tubos varían de acuerdo con el combustible y el tipo de
quemador. Algunas instrucciones de operación recomiendan limpiarlos dos veces por
año, actualmente, una unidad con un buen diseño de quemador bien ajustado, podrá
necesitar solamente una limpieza de tubos por año.
3.- EMPAQUES
visualmente revise los empaques de las puertas y esté seguro que están en buenas
condiciones y que están correctamente afianzados. Para prevenir pérdidas de calor,
quemaduras de empaques y deformaciones de las puertas de acero, deberán ser
efectivos los sellos del lado de los gases de combustión. Si sus empaques no le dan un
sello hermético, reemplácelos.
4.-REFRACTARIO
Al mismo tiempo que revisa el lado del agua, revise el lado del fuego (mínimo una
vez por año. Se recomienda dos veces por año)
Abra las tapas de la caldera para que todo el refractario esté a la vista. Resane todas
las superficies del refractario y rellene cualquier área que muestre destrucción o
erosión. Reemplace los ladrillos rotos o caídos. Para un reemplazo total del
refractario consulte el manual de operación de la caldera.
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CUIDADO DE LOS CONTROLES
No haga suposiciones acerca de la operación de cualquier interruptor o control. Su
manual de operación de la caldera es una excelente guía de las funciones, cuidado y
ajuste de controles . Una inspección visual de las condiciones de todos los interruptores
pueden librarlo de serios problemas.
CONTROL DE NIVEL DE AGUA
En calderas de vapor de alta y baja presión, la columna de agua y control de corte por
bajo nivel de agua debe ser purgados diariamente.
El control de corte por bajo nivel en calderas de vapor, deberá ser revisado una vez
por semana en condiciones reales de operación. Una forma práctica de revisar su
control es desconectando eléctricamente el interruptor de la bomba de agua y permitir
la evaporación del agua bajo condiciones normales de vaporización.
Vea cuidadosamente el cristal de nivel y marque el punto exacto en el cual la caldera
corta por bajo nivel. Esto le dará un punto de referencia para otras comprobaciones y
ver si el control de operación está igual o existe alguna diferencia- Si está incorrecto, un
control de repuesto puede ser lo indicado.
En calderas de agua caliente, periódicamente compruebe el corte por bajo nivel,
evitando intencionalmente la alimentación de agua.
Cuando inspeccione el lado del agua por incrustaciones, lodos, etc., quite todos los
tapones en los cruces de tuberías, antes de la columna de agua y corte por bajo nivel.
Limpie y cepille con un escobillón todas las materias extrañas. Presencia de grandes
cantidades de lodos o suciedad le indican la necesidad de revisar su programa de
tratamiento de agua o guía de purgas.
Un programa planeado de mantenimiento preventivo es un camino recto a la
seguridad y operación confiable.
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Mantenimiento diario y semanal
1.- Observar el funcionamiento del quemador por medio de la mirilla de inspección.
2.- verificar la presión del combustible
3.- Limpiar filtros y las boquillas cuando sea necesario
4.- Inspeccionar las uniones flexibles
5.- Inspeccionar visualmente el funcionamiento del ventilador. Mantenerlo limpio y
notificar cualquier anormalidad.
6.- Revisar a diario los controles de nivel de agua. Si no funciona correctamente apagar
la caldera y avisar al supervisor.
7.- Probar el sistema de alarma por bajo nivel de agua al menos una vez a la semana
aplicando el siguiente procedimiento:
 Suspender la alimentación de agua a la caldera y dejar que continúe la evaporación, o
también puede purgar para bajar el nivel rápidamente.
 Observar el cristal nivel y marcar el punto exacto de cuanto la alarma comenzó a
sonar y cuando paró la caldera. Se tomará como punto de referencia para futuras
pruebas. En caso de que varíe mucho hay que avisar al supervisor.
8.- Revisar las válvulas de seguridad dos veces por semana
9.- Revisar que los accesorios estén bien lubricados
10.- llenar la hoja de control de encendido y purga diaria
En general, la caldera debe funcionar correctamente. En caso contrario, deberá avisar al
supervisor.
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Mantenimiento trimestral
1.- Limpiar los fluses de la caldera y placas con cepillo de alambre. Debe realizarse en
seco Usar mascarilla.
2.- Sacar las tapas de los registros y reemplazar empacaduras, limpiar residuos de las
orillas. Lubricar las empacaduras con grafito.
3.- Lavar a presión el interior de la caldera para eliminar depósitos, lodos e
incrustaciones.
4.- Si las incrustaciones son muy difíciles de remover entonces utilizar químicos o medios
mecánicos.
5.- Revisar refractarios y tapa trasera. Si hay grietas usar cemento refractario. Limpiar
bien el hollín.
6.- Revisar el aislante de la caldera
7.- Revisar el interior de la caldera en busca fugas. De haberlas, reparar o cambiar tubos.
8.- Examinar el interior de la caldera en busca de áreas corroídas
9.- Purgar el tanque de condensados.
10.- Limpiar la turbina del quemador
11.-Revisar las válvulas de seguridad y sus conexiones.
12.- Limpiar la fotocelda con un trapo. No retirar el vidrio protector
13.- Limpiar las conexiones eléctricas
14.- Revisar los empaques de la bomba de alimentación de agua
15.- Lubricar la bomba de agua
16.- Limpiar filtro de bomba de agua
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17.- Revisar las válvulas de retención. Desarmarla y limpiar. Si no sirve reemplácelo.
18.- Revisar los interruptores de mercurio del control de nivel de agua. Si es de
electrodos.
19.- Lubricar las levas del modutrol
20.- Purgar los tanques de combustibles
21.- Revisar la chimenea en busca de fugas o corrosión. Se puede pintar con esmalte
especial resistente al calor.
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Mantenimiento trimestral de accesorios
1.- QUEMADOR
 Limpieza de boquillas. Usar solo solvente
 Revisar las puntos de los electrodos y si es necesario ajustarlas según el fabricante
 Revisar las terminales de los cables de encendido
 Revisar la porcelana de los electrodos, asegúrese que no estén quebrados
 Si es caldera de gas, revisar el mezclador de aire/gas y limpiar conductos
2.- BOMBA DE COMBUSTIBLE
 Desarmar la bomba de combustible y revisar los rodamiento. Aunque parezcan en
buen estado tienen un periodo de vida útil. (vea recomendaciones del fabricante).
 Limpiar los impulsores con solvente LIN
 Lubricar los rodamientos del motor. Revisar que el amperaje no sobrepase al
indicado en la placa
3.- VENTILADOR
 Limpiar la malla de entrada de aire
 Limpiar el rotor del motor
 Inspeccionar que los “prisioneros” estén ajustados
 Que las bandas estén apretadas y en buen estado
 Engrasar los rodamientos incluyendo los del motor
 Probar que el amperaje no sobrepase al indicado
 Lubricar el motor del ventilador
 Lubricar o sustituir los rodamientos del motor
4.- COMPRESOR (si lo tiene)
 Limpiar partes mecánicas
 Revisar los anillos en caso de ser un compresor reciprocante
 Lubricar rodamientos
 Medir con manómetro las presiones de admisión y escape
 Comprobar que el amperaje del compresor no sobrepase el indicado por el
fabricante.
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Mantenimiento anual
 Limpiar el exterior de la caldera
 Preparar la superficie para pintar donde sea necesario
 Buscar válvulas defectuosas y de ser necesario sustituirlas
 Inspeccionar y ajustar el manómetro principal
 Cambiar empaques del cristal nivel
 Revisar y ajustar las válvulas de seguridad
 Cambiar el tapón fusible
 Limpiar internamente el tanque de condensados y de combustible
 Desarmar el Mc Donnell y limpiarlo internamente, reemplazar los electrodos si es
necesario.
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 NO ABRE VÁLVULA DE COMBUSTIBLE
 LA CALDERA EXPULSA MUCHO HUMO
 EL QUEMADOR PRODUCE EXPLOSIONES
 NO HAY CORRECTA INYECCIÓN DE AGUA
 LA CALDERA NO ENCIENDE
 TUBOS CORTADOS
 TUBOS PERFORADOS
 TUBOS TORCIDOS, FUGAS EN JUNTAS, TUBOS ROTOS
NO HAY DESCARGA DE AGUA DE LA CALDERA
 LA DESCARGA DE LA BOMBA ES INSUFICIENTE
 RUIDO EXCESIVO EN LA BOMBA
 VIBRACIÓN EXCESIVA EN LA BOMBA
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AVERIAS
SE ENCIENDE EL PILOTO PERO
LA VÁLVULA PRINCIPAL DE
COMBUSTIBLE NO SE ABRE
POSIBLE CAUSA
SOLUCIÓN
a) Fotocelda sucia
b) control electrónico sucio
c) Válvula solenoide
desconectada
d) Bobina de la válvula
solenoide quemada
e) No hay combustible
f) Modulador no está e n
posición de arranque
g) Pirostato defectuoso
a) Limpiar fotocelda
b) Comprobar relés
c) Conectar válvula solenoide
d) Cambiar la ´bobina de la
válvula solenoide
e) Revisar nivel de
combustible
f) Esperar a que llegue la
posición de arranque
g) Revisar pirostato
a) Falta de aire
a) Regular damper y limpiar
turbina
b) Regular línea de retorno de
combustible
c) Limpiar o reemplazar
b) Exceso de presión de
bomba de combustible
LA CALDERA EXPULSA MUCHO
HUMO
c) Boquillas defectuosas
d) Entrada de aire incorrecta
e) Damper no regula
f) Retorno del gasoil
EL QUMADOR PRODUCE
EXPLOSIONES
a) Mala regulación de los
electrodos
b) Electrodos defectuosos
c) Transformador de ignición
defectuoso
d) Agua en el gasoil
e) Entrada de aire incorrecta
f) Boquillas defectuosas
g) Desajuste del control de
ignición
d) Regular damper/ limpiar
turbina de aire
e) Regular damper
f) Ajustar línea de retorno
a) Calibrar los electrodos
b) Reemplazar
c) Comprobar o sustituir
d) Purgar tanque
e) Regular damper/ limpiar el
filtro de bomba
f) Limpiarlas/ controlarlas o
sustituirlas
g) Revisar y ajustar el control
de ignición
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AVERIAS
LA BOMBA DE AGUA TRABAJA
Y EL TANQUE TIENE AGUA
PERO NO INYECTA AGUA
POSIBLE CAUSA
SOLUCIÓN
a) Excesiva temperatura del
agua
a) Revisar líneas en busca de
trampas defectuosas/
poner un tanque más
grande/baja temperatura.
b) Impulsor de la bomba
dañado
b) Sustituir impulsor
c) Tubería de entrada de agua
defectuosa
c) Destapar tubería
d) Válvula de retención
defectuosa entre la bomba
y la caldera
d) Cambiar válvula de
retención
a) El switch del damper no
funciona
a) Sustituirlos
b) Destaparlos
b) Boquillas tapadas
c) No hay chispa
LA CALDERA NO ENCIENDE
d) Circuito de ignición
defectuoso
e) No llega combustible
TUBOS CORTADOS
TUBOS PERFORADOS
c) Revisar el transformador y
circuito de ignición
d) Revisar los componentes
del circuito de ignición
e) Revisar sistema de
combustible/tanque puede
estar sucio/línea de
combustible
tapada/válvula cerrada/la
bomba no funciona
a) Aplicación defectuosa del
expansor de tubos
a) Utilizar correctamente el
expansor de tubos
a) Corrosión
a) Aplicar un buen
tratamiento de agua
b) continuo control de PH y
oxígeno
c) purgas más frecuentes
b) Acción del oxígeno
c) Excesivas incrustaciones
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AVERIAS
POSIBLE CAUSA
a) Bajo nivel de agua
b) Métodos incorrectos de
arranque y parada
c) Golpe de llama
a) Sistema de bajo nivel de
agua
defectuoso/desperfectos
en el flotador o sistema de
alimentación
b) Seguir los procedimientos
correctos de arranque y
parada
c) Ajuste de quemador
a) Baja velocidad de la bomba
de agua
b) La presión de descarga es
muy baja
c) Impulso obstruido
d) Succión obstruida
e) La bomba de agua gira en
sentido contrario al
indicado en la carcaza
a) Revisar las conexiones
eléctricas
b) Limpiar la tubería de
descarga
c) Descarga hacia
atrás/desarmar la bomba y
quitar la obstrucción
d) Invierta dos fases del
motor
a) Velocidad baja
b) Presión alta
c) Impulsor obstruido
d) Impulsor dañado
e) Anillo del canal dividido
dañado
f) Anillos espaciadores
dañados
a) Ver la (a) anterior
b) Ver la (b) anterior
c) Ver la (c) anterior
d) Cambiar impulsor
e) Cambiar anillos del canal
dividido
f) Cambiar anillos
espaciadores
a) Materia extraña en el
impulsor
b) Altura de descarga alta
c) Zumbido magnético
a) Desensamblar la bomba y
quitar la obstrucción
b) Limpiar tubería de
descarga
c) Consultar al constructor del
motor
TUBOS TORCIDOS/FUGAS EN
LAS JUBTAS/FUGAS EN LOS
EXTREMOS/TUBOS ROTOS
NO HAY DESCARGA DE AGUA
DE LA CALDERA CON LA
BOMBA FUNCIONANDO
LA DESCARGA DE LA BOMBA
ES DEFICIENTE
EXCESIVO RUIDO DE LA
BOMBA
SOLUCIÓN
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AVERIAS
VIBRACIÓN EXCESIVA EN LA
BOMBA
POSIBLE CAUSA
a) Materia extraña en el
impulsor
b) Impulsor dañado
c) Tubería de descarga mal
montada
SOLUCIÓN
a) Desarmar la bomba y
quitar la obstrucción
b) Cambiar el impulsor
c) Asegurar la tubería de
descarga
NOTA: Cuando se descubra que a habido un falso nivel o que no pueda comprobarse
el nivel de agua con las llaves de prueba de nivel, debe apagarse inmediatamente la
caldera, incluyendo la bomba de agua y hasta que la caldera se enfríe y baje la
presión no debe ponerse en funcionamiento. Esto para evitar la explosión de la
caldera
114
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Es un procedimiento que pone fuera d servicio el equipo cuando
se presenta un problema operacional o cuando hay una falla en l
equipo.
El paro lo puede realizar el programador o el operado de forma
manual desde el tablero de control.
APAGADO POR EL PROGRAMADOR
La caldera se sale fuera de servicio automáticamente
1) Observar las alarmas
2) Cerrar las válvulas de combustible desde el tablero y las válvulas
de ½ vuelta manualmente.
CAUSAS
1.- Bajo nivel de agua
2.- bajo flujo de aire ocasionado por falla en el ventilador, falla en el
control de combustión.
- Revisar la última posición del damper
- Ventilar
3.- Baja presión de combustible
4.- ausencia de llama
- Originada por corte de combustible por válvula principal.
- Revisar solenoides
5.- Falla de energía eléctrica
6.- Disparo d emergencia
115
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APAGADO MANUAL
Se apagará la caldera de forma manual cuando:
1.- ocurran daños en el ventilador:
- Rodamientos dañados
- Daño en el modutrol
- Daño en compuertas u obstrucciones en la chimenea
2.- Incendio en el quemador
- Por fugas de aceite
- Por rotura de anillos en las uniones de gas
3.- Presencia de líquido en el gas
4.- Rotura de tubos
- Si la rotura e muy grande apagar la caldera
116
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Por favor no pase por alto las indicaciones del fabricante y los consejos de su
supervisor ya que no tomar las debidas precauciones puede resultar en daños
permanentes a la caldera o en el peor de los casos en una explosión que sería fatal
para los operadores.
Las calderas son seguras, siempre y cuando se sigan los procedimientos de
mantenimiento y se asegure que todos sus dispositivos de seguridad funcionen
correctamente.
Este no es un curso oficial de mantenimiento y operación de calderas, esta es un
guía básica donde solo se enseña el funcionamiento de la caldera y sus componentes.
Para poder operar una caldera de vapor se necesita previa capacitación otorgada por
la empresa.
Con esto doy por finalizado este curso y espero les sea de gran ayuda.
Gracias.
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