Termodinamica



CALDERAS
Las calderas, en sus vertientes de vapor y agua caliente, están ampliamente extendidas tanto
para uso industrial como no industrial, encontrándose en cometidos tales como, generación de
electricidad, procesos químicos, calefacción, agua caliente sanitaria, etc.
Estos ejemplos muestran la complejidad que puede tener una caldera y que haría muy extenso
la descripción de los elementos que se integran en ellas. Por ello, para el lector interesado en
el conocimiento, no ya de sus elementos, si no del léxico empleado en calderas, le remitimos a
la Norma UNE 9001, donde encontrara una terminología suficientemente amplia.
Así mismo, para garantizar su seguridad, el Reglamento  de Aparatos a Presión, establece
unas prescripciones específicas algunas de las cuales se recogen en los siguientes puntos.
 
PRINCIPALES TIPOS DE CALDERAS
Aunque existen numerosos diseños y patentes de fabricación de calderas, cada una de las
cuales puede tener características propias, las calderas se pueden clasificar en dos grandes
grupos; calderas pirotubulares y acuatubulares, algunas de cuyas características se indican a
continuación.
CALDERAS PIROTUBULARES
Se denominan pirotubulares por ser los gases calientes procedentes de la combustión de un
combustible, los que circulan por el interior de tubos cuyo exterior esta bañado por el agua de
la caldera.
El combustible se quema en un hogar, en donde tiene lugar la transmisión de calor por
radiación, y los gases resultantes, se les hace circular a través de los tubos que constituyen el
haz tubular de la caldera, y donde tiene lugar el intercambio de calor por conducción y
convección. Según sea una o varias las veces que los gases pasan a través del haz tubular, se
tienen las calderas de uno o de varios pasos. En el caso de calderas de varios pasos, en cada
uno de ellos, los humos solo atraviesan un determinado número de tubos, cosa que se logra
mediante las denominadas cámaras de humos. Una vez realizado el intercambio térmico, los
humos son expulsados al exterior a través de la chimenea.
CALDERAS ACUOTUBULARES.
En estas calderas, al contrario de lo que ocurre en las pirotubulares, es el agua el que circula
por el interior de tubos que conforman un circuito cerrado a través del calderín o calderines que
constituye la superficie de intercambio de calor de la caldera. Adicionalmente, pueden estar
dotadas de otros elementos de intercambio de calor, como pueden ser el sobrecalentador,
recalentador, economizador, etc.
Estas calderas, constan de un hogar configurado por tubos de agua, tubos y refractario, o
solamente refractario, en el cual se produce la combustión del combustible y constituyendo la
zona de radiación de la caldera.
Desde dicho hogar, los gases calientes resultantes de la combustión son conducidos a través
del circuito de la caldera, configurado este por paneles de tubos y constituyendo la zona de
convección de la caldera. Finalmente, los gases son enviados a la atmósfera a través de la
chimenea.
 
 
Con objeto de obtener un mayor rendimiento en la caldera, se las suele dotar de elementos,
como los ya citados, economizadores y precalentadores, que hacen que la temperatura de los
gases a su salida de la caldera, sea menor, aprovechando así mejor el calor sensible de dichos
gases
                                                       
 
 
 
 
 
                               
 
 
 
 
 
 
 
CALDERAS DE VAPORIZACIÓN INSTANTÁNEA
Existe una variedad de las anteriores calderas, denominadas de vaporización instantánea, cuya
representación esquemática podría ser la de un tubo calentado por una llama, en el que el
agua entra por un extremo y sale en forma de vapor por el otro. Dado que el volumen posible
de agua es relativamente pequeño en relación a la cantidad de calor que se inyecta, en un
corto tiempo la caldera esta preparada para dar vapor en las condiciones requeridas, de ahí la
denominación de calderas de vaporización instantánea.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hay que destacar que en estas calderas el caudal de agua inyectada es prácticamente igual al
caudal de vapor producido, por lo que un desajuste entre el calor aportado y el caudal de agua,
daría lugar a obtener agua caliente o vapor sobrecalentado, según faltase calor o este fuese
superior al requerido.
Investigación realizada y enviada por:
José Luis Caballano Alcántara