Caldera de agua caliente
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Caldera de agua caliente : una caldera para calentar agua a presión [1] . “Bajo presión” significa que no se permite hervir agua en la caldera: su presión en todos los puntos es superior a la presión de saturación a la temperatura allí alcanzada (casi siempre es superior a la presión atmosférica ).
Aplicación
Las calderas de agua caliente se utilizan principalmente para las necesidades de suministro de calor en viviendas particulares, salas de calderas de varias capacidades y en centrales térmicas . En este último caso, suelen utilizarse como equipos de punta en los días de máxima carga térmica, así como para reservar el calor de las extracciones de turbinas (su capacidad instalada en climas templados y fríos supera significativamente la capacidad de extracción, pero su factor de aprovechamiento es bajo). .
Las inversiones de capital en calderas de agua caliente son mucho más bajas que en una planta combinada de calor y electricidad de la misma potencia calorífica, sin embargo, no se genera electricidad y no hay posibilidad de accionar los mecanismos de la sala de calderas con vapor .
Características
- La producción de calor de una caldera de agua caliente es la cantidad de calor recibido por el agua en una caldera de agua caliente por unidad de tiempo. Medido en kW , MW , Gcal / hora .
- Salida de calor nominal: la salida de calor más alta que la caldera debe proporcionar durante el funcionamiento a largo plazo en valores nominales de los parámetros del agua, teniendo en cuenta las desviaciones permitidas.
Las calderas de agua caliente son de pequeña (4-65 kW), mediana (70-1800 kW) y gran potencia (a partir de 1,8 MW). [2]
- Temperatura nominal del agua de entrada: la temperatura del agua que debe proporcionarse en la entrada de la caldera a la potencia calorífica nominal, teniendo en cuenta las desviaciones permitidas. Es 60-110 °C para diferentes modelos.
- La temperatura mínima del agua de entrada es la temperatura del agua de entrada que proporciona un nivel aceptable de corrosión a baja temperatura de las tuberías de las superficies de calefacción (bajo la influencia del condensado que se desprende de los gases ). Depende de la humedad y el contenido de azufre del combustible; generalmente para calderas de gas es de 60 ° C, para modelos raros un poco más bajo.
- La temperatura máxima del agua de salida es la temperatura del agua a la salida de la caldera, a la que se asegura el valor nominal del subenfriamiento del agua hasta la ebullición a la presión de funcionamiento. Parámetro principal para clasificar las calderas como objetos peligrosos , en el CIS, la normativa distingue claramente entre calderas de hasta 115 °C inclusive y por encima de este valor. La temperatura de salida nominal puede ser de 70 °C a 150 °C y superior.
- El gradiente de temperatura del agua en una caldera de agua caliente es la diferencia de temperaturas del agua en la salida de la caldera y en la entrada de la caldera. Las calderas de hierro fundido tienen restricciones más estrictas en este parámetro en comparación con las calderas de acero .
Calderas de agua caliente de alta capacidad fabricadas en la URSS
Sistema de notación
Según GOST 21563-82 *, la designación consta de las letras KV (caldera de agua caliente) e índices:
Ejemplo: KV-GM-100S es una caldera de agua caliente a gas-oil con una capacidad de 100 Gcal/h, en versión sismorresistente.
Las capacidades de las calderas se asignaron en filas: 4; 6,5; diez; quince; veinte; 30 Gcal/h - para funcionamiento en modo principal; 50, 100, 180 Gcal/h - para funcionamiento en modo principal o pico. [3]
Tipos de calderas
Todas las calderas de agua caliente de alta potencia son acuotubulares, con ventiladores de aire forzado ; la mayoría son de tiro equilibrado , y algunos se suministran adicionalmente con extractores de humos .
Antes de la Gran Guerra Patria, la industria soviética producía calderas seccionales de hierro fundido y rara vez de acero de pequeña capacidad. [cuatro]
Modelos de calderas:
- NR -17, NR-18, NR-55 - Caldera tubular seccional de acero. Diseñado por el ingeniero Nikolai Revokatov . [5]
- TVGM- 30 ("gas-oil de agua caliente de cogeneración, 30 Gcal / h") - una caldera en forma de U, a partir de la cual comenzó el trabajo de DKZ en 1960 [6]
- PTVM ("calefacción máxima de agua de calefacción con fuel oil", también funcionaba con gas) - calderas PTVM-30M (en forma de P, una modificación de la anterior), PTVM-50 (torre) produjeron DKZ desde principios de la década de 1960, PTVM-100 (torre) y PTVM-180 (en forma de T, con dos pantallas de doble luz) - Software Sibenergomash . Las calderas de 50 y 100 Gcal/h contaban con chimenea individual de 55 m de altura y estaban diseñadas para tiro natural , con sus consiguientes problemas. [3]
- KV-GM , KV-TS , KV-TK son las más modernas de las calderas de calentamiento de agua en serie de la URSS (aún producidas). Diferencias entre KV-GM y PTVM:
- KV-GM-50 y 100 tienen un diseño en forma de U y están diseñados para tiro forzado;
- En KV-GM no hay marco de soporte para el área de la superficie de calentamiento;
- El enladrillado en KV-GM está disponible solo debajo de las tuberías de la rejilla del hogar (los cimientos de PTVM requieren modificaciones para KV-GM);
- varios tipos de quemadores.
Las calderas de vapor industriales (con una capacidad de 1-40 MW), si ya no se requiere la producción de vapor de ellas, se pueden convertir en calderas de agua caliente. En este caso, se conserva la parte principal de las superficies de calentamiento de la caldera, pero cambia el orden de su inclusión en el agua. La caldera se puede transferir a cualquiera de los esquemas de circulación anteriores; al mismo tiempo, el tambor se llena con agua hasta el tope, a menudo se colocan particiones o algún tipo de dispositivo de distribución; el economizador se puede conectar al agua de la red en paralelo o en serie con la superficie de evaporación anterior.
Ventajas:
[7]
- la operación de las salas de calderas se simplifica significativamente debido al desmantelamiento de todo el circuito de vapor ( calentadores de vapor de agua , enfriadores de condensado , bombas de alimentación , accesorios de vapor condensado ), así como la simplificación de la operación de las calderas mismas;
- la eficiencia de las calderas y la producción de calor calculada no disminuyen (y con una disminución en la temperatura del refrigerante, la eficiencia puede aumentar significativamente);
- cuando las calderas ya han expirado la vida útil estimada y los consumidores no necesitan una temperatura alta del refrigerante, las calderas de vapor se transfieren al modo de agua caliente con una temperatura máxima de calentamiento del agua de 115 ° C;
- La reconstrucción de la caldera es mucho más económica que construir una nueva de agua caliente.
Desventajas señaladas: [8]
- cuando la caldera funciona con agua de red de baja calidad, puede obstruirse rápidamente (y es más difícil limpiarla que una caldera de agua de vapor; se necesitan filtros);
- la caldera en modos variables (con varias cargas) se comporta de manera menos estable que la caldera de agua caliente correspondiente (la eficiencia disminuye o cae el condensado de los gases de combustión), existe el peligro de vaporizar algunos tubos y quemarlos;
- en algunos esquemas, debido a estos factores, la caldera falla rápidamente o su resistencia hidráulica es muy alta;
- la capacidad de la caldera es menor que la de un calentador de agua estándar de la misma área.
Notas
- ↑ GOST 25720-83 (2005) (enlace inaccesible) . Las calderas de calentamiento de agua. Términos y definiciones
- ↑ Clasificación de las calderas de agua caliente (enlace inaccesible) . La “caldera de agua caliente al vacío ” mencionada en el texto es en realidad una unidad que combina una caldera de vapor de vacío y una caldera con presión de agua superior a la atmosférica en un caso.
- ↑ 1 2 Roddatis K. F., Poltaretsky A. N. Manual de plantas de calderas de baja capacidad. — M.: Energoatomizdat, 1989. — 448 p. — ISBN 5-283-00018-4
- ↑ Zeitlin, S. A. Sobre el desarrollo de la construcción de calderas para salas de calderas de calefacción industrial y de baja potencia Copia archivada el 19 de junio de 2015 en Wayback Machine
- ↑ Caldera tubular seccional de acero NR-18 (NR-17, NR-55) . Consultado el 29 de noviembre de 2012. Archivado desde el original el 26 de abril de 2012. (indefinido)
- ↑ S. Agafonova. "Dorogobuzhkotlomash": de era en era . "Aqua-Therm" N° 6 (34) (noviembre-diciembre 2006). - La historia de la DKZ. Consultado el 30 de abril de 2020. Archivado desde el original el 21 de julio de 2012. (indefinido)
- ↑ Yankelevich, V.I., Grigoriev, V.G. Transferencia de calderas de vapor a un modo de operación de calentamiento de agua (enlace inaccesible) . "Aqua-Therm" No. 2 (6) (marzo de 2002). Consultado el 29 de mayo de 2011. Archivado desde el original el 8 de marzo de 2016. (indefinido)
- ↑ Gafarov, A. Kh. Características de la transferencia de calderas de vapor DKVR-20-13 y DKVR-10-13 al modo de calentamiento de agua en la empresa de red de calefacción en Naberezhnye Chelny . RosTeplo.ru . - con ilustraciones. Consultado el 29 de mayo de 2011. Archivado desde el original el 19 de marzo de 2017. (indefinido) ,
doctorado AV. Vasiliev, Profesor Asociado, Ph.D. GV Antropov, Profesor Asociado, Ph.D. Yu.I. Akimov, profesor asociado. Transferencia de calderas de vapor del tipo DKVr a un modo de funcionamiento de calentamiento de agua . RosTeplo.ru . "Ahorro de energía en la región de Saratov" No. 1 (007) (2002). es otro artículo similar. Consultado el 29 de mayo de 2011. Archivado desde el original el 19 de junio de 2015. (indefinido)