Recipientes a presión o calderas, generadores de vapor y autoclaves Caldera de Vapor o Caldera; el recipiente metálico en el que se genera vapor a presión mediante la

acción de calor. Generador de Vapor; el conjunto o sistema formado por una caldera y sus accesorios, destinados a

trasformar un líquido en vapor, a temperaturas y presión diferente a la atmosférica. Autoclave; el recipiente metálico destinado al tratamiento de materiales con vapor a presión superior a la

atmosférica. Accesorios; los elementos útiles o necesarios que, en conjunto con la caldera, integran un generador de

vapor. La producción de calor fue uno de los primeros pasos del hombre en el campo de la técnica; se utilizó en forma relativamente rudimentaria hasta fechas muy recientes. Fue la utilización del vapor como fuerza motriz lo que hizo posible la revolución industrial del siglo XVIII y el desarrollo del generador de vapor de gran potencia, ha hecho surgir la era de electrificación del siglo XX. Las fabricas modernas, los grandes edificios y el confort en los hogares, son únicamente posibles gracias a la electricidad, el vapor destinado a procesos industriales y a las plantas de calefacción central.Las calderas se encuentran por donde quiera. Las chimeneas se han convertido en un símbolo universal de la prosperidad industrial y del calor y fuerza que da vida a los centros fabriles.La producción de vapor y calor se ha convertido en una actividad práctica complicada. Ha pasado por un período de transición, en el que ha evolucionado con mucha rapidez, gracias a los esfuerzos desarrollados por expertos en los campos de la técnica térmica, en la de combustión y en la de fuerza motriz. A consecuencia de su acelerado crecimiento muchas de las personas empleadas en esta industria no tienen el debido entrenamiento o carecen de conocimientos sobre muchos de los problemas de esta industria.El equipo básico de una instalación para producir vapor (agua caliente) y ciertamente el componente más costoso del conjunto, consta de la simple cámara para generar calor, la caldera, el fogón y sus estructuras. A esto hay que agregar los quemadores mecánicos, hogares enfriados por agua, supercalentadores, economizadores, calentadores de aire y otros accesorios relacionados con las calderas, tales como desaereadores de agua de alimentación, ventiladores para tiro forzado o inducido, bombas y aparatos similares, para la formación de unidades generadoras de mayor capacidad y mas completas.Las múltiples aplicaciones que tienen las calderas industriales, las condiciones variadas de trabajo y las innumerables exigencias de orden técnico y práctico que deben cumplir para que ofrezcan el máximo de garantías en cuanto a solidez, seguridad en su manejo, durabilidad y economía en su funcionamiento, ha obligado a los fabricantes de estos equipos a un perfeccionamiento constante a fin de encarar los problemas. La búsqueda de soluciones ha originado varios tipos agrupados según sus características mas importantes.El Decreto Nº 48 del año 1984 define caldera como un recipiente metálico en el que se genera vapor a presión mediante la acción del calor. Una definición mas completa seria: Caldera es un recipiente metálico, cerrado, destinado a producir vapor o calentar agua, mediante la acción del calor a una temperatura superior a la del ambiente y presión mayor que la atmosférica.Generador de Vapor: se llama así al conjunto o sistema formado por una caldera y sus accesorios.En la práctica se habla de "calderas" refiriéndose a todo el conjunto o "Generador de Vapor". Por tal razón, en adelante, se utilizarán indistintamente ambos términos.La caldera o generador de vapor son equipos cuyo objetivo es: Generar agua caliente para calefacción y uso general Generar vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o calefacción.

Funcionan mediante la transferencia de calor, producido generalmente al quemarse un combustible, el que se le entrega al agua contenida o que circula dentro del recipiente metálico.En toda caldera se distinguen dos zonas importantes:

Zona de liberación de calor u hogar o cámara de combustión: es el lugar donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con respecto al recipiente metálico. La transferencia en esta zona se realiza principalmente por radiación.

Zona de Tubos: es la zona donde los productos de la combustión (gases o humos) transfieren calor al agua principalmente por convección ( gases ¿ agua). Está constituida por tubos dentro de los cuales pueden circular los humos o agua.

PARTES PRINCIPALES QUE COMPONEN UNA CALDERA En este punto se trataran sólo aquellas partes generales relevantes propias del diseño de las calderas.Debido a que cada caldera dispone, dependiendo del tipo, de partes características, es muy difícil atribuir a todas ellas un determinado componente. En razón a lo anterior se analizarán las partes principales de las calderas en forma general, especificando en cada caso el tipo de caldera que dispone de dicho elemento. Para tal análisis usaremos el esquema de la caldera cilíndrica sencilla.

1.- Hogar o Fogón: es el espacio donde se produce la combustión. Se le conoce también con el nombre de Cámara de Combustión.Los hogares se pueden clasificar en :

1. Según su ubicación: o • Hogar exterior o • Hogar interior

2. Según el tipo de combustible: o • Hogar para combustibles sólidos o • Hogar para combustibles líquidos y gaseosos

3. Según su construcción. o • Hogar liso o • Hogar corrugado

Esta clasificación rige solamente cuando el hogar de la caldera lo componen uno o mas tubos a los cuales se les da el nombre de "Tubo Hogar"

Caldera hogar exterior para combustible sólido.

Caldera hogar interior para combustibleLíquido, hogar corrugado.

2. - Puerta Hogar: Es una pieza metálica, abisagrada, revestida generalmente en su interior con ladrillo refractario o de doble pared, por donde se alimenta de combustible sólido al hogar y se hacen las operaciones de control de fuego.En las calderas que queman combustibles líquidos o gaseosos, esta puerta se reemplaza por el quemador.

3.- Emparrillado: son piezas metálicas en formas de rejas, generalmente rectangulares o trapezoidales, que van en el interior del hogar y que sirven de soporte al combustible sólido. Debido a la forma de reja que tienen, permiten el paso del Aire primario que sirve para que se produzca la combustión. Las parrillas deben adaptarse al combustible y cumplir los siguientes requisitos:

o Deben permitir convenientemente el paso del aire o Deben permitir que caigan las cenizas o Deben permitir que se limpien con facilidad y rapidez o Deben impedir que se junte escoria o Los barrotes de la parrilla deben ser de buena calidad para que no se quemen o

deformen o Deben ser durables, algunos diseños de parrillas permiten que por su interior pase agua

para refrigerarlas y evitar recalentamientos. Tipos de parrillas: Según su instalación:

o F ijas o estacionarias: Son aquellas que no se mueven durante el trabajo o Móviles o rotativas: Son aquellas que van girando o avanzando mientras se quema el

combustible. Según su posición:

o Horizontales o Inclinadas o Escalonadas

Según su posición: o Horizontales o Inclinadas

o Escalonadas

Caldera con parrilla móvil Esquema parrilla móvil horizontal

4.- Cenicero: es el espacio que queda bajo la parrilla y que sirve para recibir las cenizas que caen de ésta. Los residuos acumulados deben retirarse periódicamente para no obstaculizar el paso de aire necesario para la combustión.En algunas calderas el cenicero es un deposito de agua.5.- Puerta del Cenicero: Accesorio que se utiliza para realizar las funciones de limpieza del cenicero. Mediante esta puerta regulable se puede controlar también la entrada del aire primario al hogar. Cuando se hace limpieza de fuegos o se carga el hogar, se recomienda que dicha puerta permanezca cerrada con el objeto de evitar el retroceso de la llama.6.- Altar: es un pequeño muro de ladrillo refractario, ubicado en el hogar, en el extremo opuesto a la puerta del hogar y al final de la parrilla, debiendo sobrepasar a ésta en aproximadamente 30 cm.

Los objetivos del altar son: Impedir que al avivar, cargar o atizar los fuegos caigan partículas de combustibles o escoria al

primer tiro de los gases. El altar forma también el cierre interior del cenicero. Imprimir a la corriente de aire de la combustión una distribución lo mas uniforme posible y una

dirección ascensional vertical en todo el largo y ancho de las parrillas. Restringir la sección de salida de los gases calientes aumentando su velocidad, lo cual facilita su

mezcla y contacto íntimo con el aire, haciendo así que la combustión sea más completa. 7.- Mampostería: Se llama mampostería a la construcción de ladrillos refractarios o comunes que tiene como objeto: Cubrir la caldera para evitar perdidas de calor al exterior Guiar los gases y humos calientes en su recorrido.

Para mejorar la aislamiento la mampostería se dispone, a veces, en sus paredes de espacios huecos (capas de aire) que dificultan el paso de calor al exterior.En algunos tipos de calderas, se ha eliminado totalmente la mampostería de ladrillo, colocándose solamente aislamiento térmica en el cuerpo principal y cajas de humo.Para este objeto se utilizan materiales aislantes, tales como lana de vidrio recubierta con planchas metálicas.8.- Conductos de Humos: es aquella parte de la caldera por donde circulan los humos y los gases calientes que se han producido en la combustión, en estos conductos se realiza la transmisión de calor al agua que contiene la caldera. En las calderas igneotubulares, estos conductos (tubos) deben instalarse de modo que su extremo superior quede a 10 cm (4 ") por debajo del nivel mínimo de agua de la caldera.

9.- Caja de Humo: Corresponde al espacio de la caldera en el cual se juntan los humos y gases después de haber entregado su calor y antes de salir por la chimenea.10.- Chimenea: es el conducto de salida de los gases y humos de la combustión hacia la atmósfera, los cuales deben ser evacuados a una altura suficiente para evitar perjuicios o molestias a la comunidad. Además tiene como función producir el tiraje necesario para obtener una adecuada combustión, esto es, haciendo pasar el aire necesario y suficiente para quemar el combustible, en caldera que usan combustibles sólidos. (tiraje natural).Las dimensiones de la chimenea en cuanto a su altura y diámetro estarán determinadas por el tiraje necesario y condiciones de instalación respecto a edificaciones vecinas. En las calderas modernas existe tiraje artificial en que el movimiento del aire se hace por ventiladores sin descartar, desde luego, el usos de la chimenea.11.- Regulador de Tiro o Templador: Consiste en una compuerta metálica instalada en el conducto de humo que comunica con la chimenea o bien en la chimenea misma. Tiene por objeto dar mayor o menor paso a la salida de los gases y humos de la combustión.Este accesorio es accionado por el operador de la caldera para regular la cantidad de aire en la combustión, al permitir aumentar (al abrir) o disminuir (al cerrar) el caudal. Generalmente se usa en combinación con la puerta del cenicero.12.- Tapas de Registro o Puertas de Inspección: Son aberturas que permiten inspeccionar, limpiar y reparar la caldera. Existen dos tipos dependiendo de su tamaño: Las puertas de hombres Las tapas de registro

Puertas de hombres: Como su nombre lo indica, estas puertas tienen el tamaño suficiente para permitir el paso de un hombre para inspeccionar interiormente la caldera y limpiarla.Tapas de Registro: todas las calderas tienen convenientemente distribuidas cierto número de tapas que tienen por objeto inspeccionar ocularmente el interior de las calderas o lavarlas, si es necesario extraer en forma mecánica o manual, los lodos que se hayan acumulado y que no hayan salido por las purgas.Casi todas las tapas tienen forma ovalada para ajustar de adentro hacia fuera, llevan empaquetadura para su ajuste hermético y un perno central para su apriete. Algunas calderas tienen orificios cilíndricos los cuales se sellan con tapas tornillos.13.- Puertas de Explosión: Son puertas metálicas con contrapeso o resortes, ubicadas generalmente en la caja de humos y que se abren en caso de exceso de presión en la cámara de combustión, permitiendo la salida de los gases y eliminando la presión. Solo son utilizables en calderas que trabajen con combustibles líquidos o gaseosos.

14.- Cámara de Agua: Es el volumen de la caldera que esta ocupado por el agua que contiene y tiene como límite superior un cierto nivel mínimo del que no debe descender nunca el agua durante su funcionamiento. Es el comprendido del nivel mínimo visible en el tubo de nivel hacia abajo.15.- Cámara de Vapor: es el espacio o volumen que queda sobre el nivel superior máximo de agua y en el cual se almacena el vapor generado por la caldera.Mientras más variable sea el consumo de vapor, tanto mayor debe ser el volumen de esta cámara.En este espacio o cámara, el vapor debe separarse de las partículas de agua que lleva en suspensión. Por esta razón, algunas calderas tienen un pequeño cilindro en la parte superior de esta cámara, llamado "domo" y que contribuye a mejorar la calidad del vapor.16.- Cámara de Alimentación de Agua: Es el espacio comprendido entre los niveles máximos y mínimos de agua. Durante el funcionamiento de la caldera se encuentra ocupado por agua y/o vapor, según sea donde se encuentre el nivel de agua.

CLASIFICACION DE CALDERASLa clasificación de calderas, de acuerdo al mayor uso en el país, sería la siguiente:

1. Atendiendo a su posición:a. Horizontalesb. Verticales

1. Atendiendo a su instalación:a. Fija o Estacionariab. Móviles o Portátiles

2. Atendiendo a la ubicación del hogar:a. De hogar Interiorb. De hogar Exterior

HOGAR INTERIOR HOGAR EXTERIOR

1. Atendiendo a la circulación de los gasesa. Recorrido en un sentido (de un paso)b. Con retorno simple (de dos pasos)c. Con retorno doble (de tres pasos)

2. Con respecto a su forma de calefaccióna. Cilíndrica sencilla de hogar exteriorb. Con un tubo hogar (liso o corrugado)c. Con dos tubos hogares (liso o corrugado)d. Con tubos Galloway (calderas horizontales y verticales)e. Con tubos múltiples de humo (igneotubulares o pirotubulares)f. Con tubos múltiples de agua (hidrotubulares o Acuotubulares)g. Con tubos múltiples de agua y tubos múltiples de humo.

CON UN TUBO HOGAR

CILÍNDRICA SENCILLA

TUBOS MULTIPLES DE AGUA

TUBOS MULTIPLES DE HUMO

De acuerdo a la presión del vapor que producen:a. De baja presión (hasta 2,0 kg./cm2) b. De mediana presión (sobre 2,0 kg./cm2 hasta 10 kg./cm2)c. De alta presión (sobre 10 kg/cm2 hasta 225 kg/cm2) d. Supercrítica (sobre 225 kg/cm2)

Con respecto al volumen de agua que contienen en relación con su superficie de calefacción:a. De gran volumen de agua (más de 150 lts. Por metro cuadrado de superficie de calefacción SC)b. De mediano volumen de agua (entre 70 y 150 lts por m2 de SC)c. e pequeño volumen de agua (menos de 70 lts por m2 de SC)

Según su utilización:a. De vaporb. De agua caliente.

Según la circulación del agua dentro de la caldera:a. Circulación natural. El agua circula por efecto térmicob. Circulación forzada. El agua se hace circular mediante bombas.

Según el tipo de combustibles:a. De combustible sólidob. De combustible líquidoc. De combustible gaseoso

Además existen calderas que obtienen el calor necesario de otras fuentes de calor tales como gases calientes de desperdicios de otras reacciones químicas (recuperadoras de calor), de la aplicación de energía eléctrica (autoclaves).

Todas las calderas pueden clasificarse según las características mencionadas anteriormente. Cada fabricante ha tomado o seleccionado algunos de estos aspectos, creando tipos de calderas que se han llegado a popularizar en el ambiente industrial. A continuación se da una breve descripción de las que son más comunes.Calderas del tipo Paquete: Es una unidad autocontenida, que se instala con rapidez ya que va montada sobre una armazón de acero estructural, lista para su colocación sobre una base sencilla de concreto. Calderas Escocesas: Es probablemente la mas popular y la que mas se fabrica como unidad generadora de fuerza. Algunas de sus características son: del tipo horizontal, con tubos múltiples de humo, de hogar interior, de uno o más pasos y que puede quemar combustible sólido, líquido o gaseoso. Son además económicas, ocupan un mínimo material refractario y su instalación es sencilla.Sin embargo, la clasificación más aceptada se basa en la circulación del agua y de los gases calientes en la zona de tubos de las calderas. Según esto se tienen dos tipos generales de calderas.Pirotubulares o de tubos de humos: en estas calderas, los humos pasan por dentro de los tubos cediendo su calor al agua que los rodea.Acuotubulares o de tubos de agua: el agua circula por dentro de los tubos, captando calor de los gases calientes que pasan por el exterior. Calderas con tubos múltiples de humo: estas calderas se denominan también como igneotubulares o pirotubulares y pueden ser verticales u horizontales. Entre las calderas verticales pueden encontrarse dos tipos con respecto a los tubos:De tubos semisumergidos, y De tubos totalmente sumergidos

En el primer caso, el agua no cubre totalmente los tubos; en el segundo, estos están totalmente cubiertos.

Las calderas horizontales con tubos múltiples de humo, hogar interior y retorno simple o doble retorno son las llamadas calderas escocesas y son las de aplicación más frecuente en nuestro país. Estas calderas como cualquier otro tipo, pueden ser utilizadas para quemar carbón, leña o bien con quemador de petróleoEstas calderas se caracterizan por ser de mediano volumen de agua, tiraje forzado y cuentan con tres partes bien definidas: Una caja de fuego donde va montado el hogar, esta caja puede ser de sección rectangular o

cilíndrica, es de doble pared, por lo que el hogar queda rodeado de una masa de agua. Debido a esta doble pared las planchas deben reforzarse con tirantes o estayes ( pernos o refuerzos con un orificio central para detectar filtraciones cuando se cortan por corrosiones o exceso de tensiones).

Un cuerpo cilíndrico atravesado, longitudinalmente por tubos de pequeño diámetro, por cuyo interior circulan los gases calientes.

Una caja de humos, que es la prolongación del cuerpo cilíndrico, a la cual llegan los gases después de pasar por el haz tubular, para salir hacia la chimenea

Por problemas de resistencia de materiales, su tamaño es limitado. Sus dimensiones alcanzan a 4,5 metros de diámetro y 10 metros de largo. Se construyen para capacidades máximas de 15.000 kg/hr de vapor y sus presiones de trabajo no superan los 18 kg/cm2. Pueden producir agua caliente o vapor saturado. En el primer caso se les instala un estanque de expansión que permite absorver las dilataciones del agua. En el caso de las calderas de vapor poseen un nivel de agua 10 a 20 cm sobre los tubos superiores.

e. Calderas con tubos múltiples de agua (Acuotubulares): en estas calderas por el interior de los tubos pasa agua o vapor y los gases calientes se hallan en contacto con las caras exteriores de ellos. Son de pequeño volumen de agua. Las calderas Acuotubulares son las empleadas casi exclusivamente cuando interesa obtener elevadas presiones y rendimiento, debido a que los esfuerzos desarrollados en los tubos por las altas presiones se traducen en esfuerzos de tracción en toda su extensión. La limpieza de estas calderas se lleva acabo fácilmente por que las incrustaciones se quitan utilizando dispositivos limpia tubos accionados mecánicamente o por medio de aire.

Partes Componentes de una CalderaACCESORIOS DE LAS CALDERAS Los accesorios de la caldera son todos los elementos útiles y necesarios para permitir y o controlar el buen funcionamiento del equipo generador de vapor.Cada uno de los accesorios tiene una función especifica que cumplir cuando el equipo está en servicio. Y se pueden clasificar como sigue

ACCESORIOS DE OBSERVACIÓN

INDICADORES DE NIVEL DE AGUA: El Decreto Nº 48, en el Artículo 18 establece: “ toda caldera deberá estar provista, a lo menos, de dos indicadores de nivel de agua, independientes entre sí, uno de ellos deberá ser de observación directa del nivel de agua, del tipo tubo de vidrio, pudiendo ser el otro formado por una serie de tres grifos o llaves de prueba. Estos indicadores estarán directamente conectados a la caldera, o bien, a una botella de niveles establecida para este fin. Las conexiones de agua desde la caldera a estos indicadores de nivel estarán provistos de una pieza en cruz para facilitar su limpieza.”

CONEXIÓN CAMARA DE VAPOR

 

CONEXION CAMARA DE AGUA

Tubo de Nivel: Consiste en dos tubos generalmente de bronce, uno conectado a la cámara de vapor y el otro a la cámara de agua ambos unidos exteriormente por un tubo de vidrio que en virtud del principio de los vasos comunicantes, indica el nivel de agua que hay en el interior de la caldera. El tubo de vidrio va empaquetado en sus extremos por medio de prensas estopas con sus respectivas gomas y golillas

Ubicación: Debe ubicarse en la parte mas visible para el operador de la caldera. Cuando el tubo se encuentra a una altura que dificulte su observación (mas de tres metros de altura sobre el suelo) se le dará una inclinación hacia delante para facilitar su observación.

Grifos de Prueba: Consiste en tres llaves colocadas a diferentes alturas. La primera debe estar colocada a un nivel superior al máximo admisible de agua, es decir en la cámara de vapor, y por ella debe salir siempre vapor al abrirla. La segunda debe estar ubicada al nivel normal de trabajo de la caldera (dentro de la cámara de alimentación) y por ella debe salir una mezcla de agua y vapor. La tercera debe ir ubicada a una altura que corresponda al nivel mínimo permitido y por ella debe salir sólo agua. Para estar seguro, si sale agua o vapor por estos grifos, bastará con dirigir el chorro de fluido contra un obstáculo que puede ser madera o cartón; así se facilita enormemente su detección.

Los grifos de prueba deben encontrarse siempre en buenas condiciones de uso ya que su objetivo es reemplazar al tubo de observación directa cuando este se quiebra o se le producen fallas de otra naturaleza.

Estas válvulas deben ser probadas a lo menos una vez en cada turno; además estas válvulas serán del tipo cono y estarán construidas de tal forma que su mango indique inequívocamente, la posición de abierta, esto es, paralelo al tubo.Por último conviene destacar que las llaves de prueba, en general están ubicadas a diferentes alturas comprendidas dentro de la longitud visible del tubo de vidrio.

INDICADORES DE PRESION: El Decreto Nº 48, en el Artículo 19 establece: “ Toda caldera deberá estar provista de uno o más manómetros, que se conectarán a la cámara de vapor de la caldera mediante un tubo que forme un sello de agua. El diámetro nominal interior mínimo de este tubo será de 6 milímetros (1/4 “).Manómetro: El manómetro es un instrumento indispensable y ningún generador de vapor puede trabajar sin él. Está destinado a indicar en forma clara y precisa la “presión efectiva” del vapor en kg/cm2 o

lb/pulg2, que existe en el interior de la caldera.El manómetro deberá conectarse a la cámara de vapor de la caldera mediante una cañería que forme una curva “S” de modo que sobre él obre agua y no vapor. El objetivo de la curva es evitar que llegue vapor vivo al interior del mecanismo, para que no se deforme o dilate con el calor y se pierda su exactitud. En esta curva se acumula condensado lo cual forma un sello de agua que siempre actuará sobre el instrumento.

El manómetro más sencillo consiste en un tubo elíptico curvado cerrado en el extremo que al moverse hace girar un sector dentado que engrana con un pequeño piñón. En el mismo eje de este piñón va montada el aguja que se desplaza sobre una esfera graduada. La presión del vapor, agua o cualquier fluido tiende a enderezar el tubo, puesto que, por estar uniformemente distribuida en su interior, ejercerá mayor fuerza sobre las paredes externas de mayor superficie que las paredes internas. Cuando la presión disminuya a cero la elasticidad del tubo hace que vuelva a su forma primitiva, con lo cual la aguja indicadora de presión vuelve al principio de graduación de la esfera. Es importante anotar que en un manómetro la aguja, generalmente, empieza a moverse cuando ya existen 4 o 5 PSI de presión y todo dependerá de la sensibilidad del instrumento.Conviene tener presente para el buen funcionamiento de un manómetro las siguientes recomendaciones: La ubicación será tal que impida el calentamiento del manómetro a más de 50 ºC. Siempre debe estar marcado con rojo en la esfera, el punto exacto de la presión máxima autorizada

Deberá tener una capacidad para indicar, a lo menos, una y media vez la presión autorizada de trabajo. Entre el manómetro y la caldera deberá colocarse una llave de paso que facilite el cambio del instrumento.

Esta llave debe permanecer siempre completamente abierta para evitar falsas indicaciones de presión. La cañería curva debe revisarse periódicamente para evitar acumulación de sedimento que pueden

impedirle libre paso del agua. Se evitarán filtraciones en la línea de conexión del manómetro para suprimir indicaciones falsas. El diámetro del manómetro debe estar en relación con el tamaño de la caldera, no pudiendo ser inferior su

esfera a 10 cm de diámetro. Periódicamente debe controlarse el funcionamiento del manómetro y regularse si es necesario. Para tal fin,

se deberá contemplar una conexión conveniente donde instalar un manómetro patrón. No se debe mantener en servicio un manómetro cuando presente algunos de los siguientes defectos: Sin vidrio o vidrio quebrado Con los números de su esfera borrados Que marque presión cuando la caldera está fuera de servicio Cuando la llave de conexión no abra bien Si su cañería de conexión no forma sello de agua.

Altímetros: En calderas de calefacción por agua caliente se utiliza el instrumento denominado “altímetro” que indica directamente la presión en metros de columna de agua. A diferencia del manómetro que indica la presión efectiva que existe en el interior de la caldera, el altímetro mide la presión estática que ejerce el agua del sistema de calefacción,

vale decir, es similar a un medidor de nivel de agua que hay en el sistema, entre la caldera (punto mínimo) y el estanque de expansión ubicado en el punto más alto del sistema.El funcionamiento de un altímetro es similar al de un manómetro, pudiendo usarse indistintamente uno u otro, con la salvedad de que al usarse un altímetro en lugar de un manómetro, éste deberá respetar las recomendaciones antes indicadas. La equivalencia de las unidades es 1 kg/cm2 que corresponde a 10 mts columna de agua.ANALIZADORES DE GASES DE LA COMBUSTIÓN: Son aparatos destinados a controlar la combustión dentro del hogar mediante al análisis de los gases que salen por la chimenea. Mientras mayor sea el porcentaje de anhídrido carbónico (CO2) que indique el instrumento, mejor será la combustión, o sea, que la mezcla combustible aire se está realizando en la proporción debida. Este analizador esta basado sobre una comparación de las influencias respectivas del aire y los gases de la combustión sobre la resistencia de los alambres, generalmente de platino del instrumento, unos alambres quedan sometidos a la influencia del gas de combustión, en tanto que otros van alojados en una cámara de aire. La mala conductividad calórica del CO2 dificulta el enfriamiento normal de los alambres de comunicación con los gases de lo cual resulta una diferencia entre la resistencia y un desequilibrio en las corrientes que atraviesan los conductores que va a ser función de la proporción de CO2 que contienen los gases.

La proporción de CO se mide mediante un segundo puente, cuyos alambres de platino son calentados eléctricamente a una temperatura relativamente alta. Uno de estos 2 hilos está sometido a la influencia del gas de combustión. Debido a la acción catalizadora del platino el CO (que es combustible) se quema sobre la superficie de este alambre calentándola, lo que rompe el equilibrio en el instrumento indicando indirectamente la proporción de monóxido de carbono CO.La lectura del instrumento de CO (gases no quemados) debe ser lo más reducido posible, así será menor la cantidad de combustible que se pierde por mala combustión. INDICADORES DE TEMPERATURA Termómetros: son instrumentos destinados a medir la temperatura del agua de alimentación, del vapor, de los gases de la combustión, del hogar u otras. Se usa para medir temperaturas de hasta 500 ºC. El termómetro más común es el de mercurio, ya que éste se expande y contrae considerablemente con los cambios de temperatura, sin llegar a congelarse ni a evaporarse. Se puede usar a distancia, usando un tubo capilar flexible conectado a un termómetro tipo reloj ubicado en el tablero de operaciones.Pirómetros: Estos instrumentos se usan para medir temperaturas más altas (sobre los 500 ºC). Generalmente son del tipo coplas térmicas (termocuplas) que consiste en dos metales diferentes unidos y en contacto cerrado, los que son conectados por conductores eléctricos a un galvanómetro.La diferencia de voltaje que se produce al calentar dos metales diferentes se indica en un dial en grados Celsius o grados Fahrenheit.ACCESORIOS DE SEGURIDADVálvulas de Seguridad : El Decreto Nº 48, en el Artículo 20 establece “Toda caldera deberá estar provista de una o más válvulas de seguridad del mismo tipo y capacidad de evacuación que deberán estar conectadas directamente a la cámara de vapor de la caldera, independiente de toda otra conexión o toma de vapor y sin ninguna otra válvula, llave, grifo u obstrucción. Se permite la conexión a la caldera de las válvulas de seguridad en paralelo, mediante una pieza de conexión de forma y dimensiones adecuadas.La o las válvulas de seguridad de un generador de vapor deben ser capaces de evacuar la totalidad del vapor producido por la caldera, aún sin haber consumo, antes que se sobrepase en un 10 % la presión máxima del generador. Para este efecto, la válvula de seguridad debe graduarse de manera que se inicie la evacuación de vapor a una presión igual a la presión máxima de trabajo del generador, aumentada en un 6 % como máximo.

Toda válvula de seguridad llevará grabada o fundida en su cuerpo una marca de fabrica que indique sus características y que permita su identificación.El material empleado en los asientos y conos de las válvulas de seguridad será de una aleación adecuada, resistente a la corrosión. Las válvulas deberán estar construidas de tal forma, que la falla o ruptura de cualquiera de sus partes no obstruya la libre descarga del vapor; que el cono pueda girar sobre su asiento, estando las válvulas con presión, y cierre suavemente, sin producir golpes ni vibraciones.La válvula permitirá que su mecanismo de regulación pueda ser sellado de manera que sea posible advertir si ha sido alterado.Asimismo, deberán tener un dispositivo que permita abrirlas, a fin de despegar el cono manualmente, operación que debe realizarse al iniciar cada turno de trabajo. La válvula de seguridad deberá cerrarse cuando la presión haya disminuido en no más de 4 % con respecto a la presión máxima de trabajo del generador.La regulación de las válvulas de seguridad sólo podrá efectuarse por la autoridad sanitaria o los profesionales registrados en los Servicios de Salud. Una vez hecha la regulación se sellarán las válvulas de seguridad mediante un precinto de plomo.

Tapón Fusible: El Decreto Nº 48, en el Artículo 21 establece “ el tapón fusible se empleará en las calderas de gran volumen de agua, esto es, superior a 150 lts por m2 de superficie de calefacción, las de hogar interno, y en las caldera del tipo Locomovil.”

El tapón fusible deberá ubicarse en cada hogar interno, inmediatamente debajo del nivel mínimo de agua.Los tapones fusibles de acción por fuego estarán rellenos con una aleación cuyo punto de fusión máxima sea de 250 ºC. La parte interna del tapón debe mantenerse libre de incrustaciones o cualquier otra sustancia extraña.

El objeto de este elemento de seguridad es que cuando el nivel de agua baje más allá del límite inferior admisible, quedando el techo del hogar sin agua, se funde la aleación dejando caer agua con vapor sobre el fuego apagándolo, a la vez que sirve de alarma al operador evitando así mayores perjuicios a la caldera.Los tapones deben ser sometidos a inspecciones periódicas con el objeto de verificar su funcionamiento sea correcto en cualquier momento.Nunca deben reemplazarse los tapones fusibles por pernos o soldar el orificio donde estos van alojados.Los tapones fusible deben ser reemplazados cada vez que se observen alguno de los siguientes defectos: Aleación suelta (filtrará por su interior). Aleación recalentada (la aleación plomo-estaño aparece hundida por el interior de la caldera. Filtraciones por el hilo. Puede estar suelto, mal colocado o tiene el hilo rodado. Plomo-estaño corrido. Se fundió por falta de agua.

Tapón de bronce quebradoEs necesario hacer presente que si la aleación aparece ligeramente corrida por el lado del fogón puede ser normal y se debe exclusivamente a su uso.En las inspecciones que se hagan a estos accesorios por el interior de la caldera se tendrá especial cuidado en verificar que no se encuentra cubierto de sales. Cuando esto sucede y se funde la aleación, el orificio del tapón siempre queda tapado ya que las sales (incrustaciones) impiden la salida del vapor o agua.Sistema de alarma: El Decreto Nº 48, en el Artículo 22 establece “ Toda caldera dispondrá de un sistema de alarma, acústica o visual, que funcione cuando el nivel de agua alcance al mínimo o el máximo, deteniendo a la vez, el funcionamiento del sistema de combustión cuando se alcance el nivel mínimo de agua.Silbato de alarma: Consiste en un tubo metálico con su extremo inferior abierto y sumergido en el interior de la caldera hasta el nivel mínimo admisible. El extremo superior lleva un silbato con su entrada obstruida por un fusible de unos 100 ºC, rodeado de un tubo espiral expuesto al enfriamiento exterior. Mientras el agua cubre la entrada inferior del tubo, la presión de vapor lo mantendrá lleno de agua. Cuando el nivel de agua en el interior de la caldera desciende más abajo del mínimo admisible queda descubierto el extremo inferior del tubo, cae el agua, ingresa el vapor fundiendo rápidamente al fusible dejando pasar vapor al silbato y produciendo la consiguiente alarma.

ACCESORIOS DE LIMPIEZA Como su nombre lo indica, sirven para efectuar ya sea limpieza interior de la caldera o exterior, por el lado de los conductos de humos.Puertas de Inspección: Se conocen como puertas de visita y tapas de registro. Van instaladas en la misma caldera y sirven, para efectuar limpieza e inspecciones interiores de los colectores principales o de los tubos según sea su ubicación. Existen también puertas de visitas que permiten efectuar la limpieza a los conductos de humos. Muchas veces estas puertas se acondicionan con contrapeso o resortes calculados para que se abran a un exceso de presión y permitan la salida de los gases al producirse una mezcla explosiva en la cámara de combustión. Las puertas que cumplen con este objetivo se llaman “puertas de Explosión”.Llaves de purgas: Se conocen como llaves de purga o de extracción de fondo y van ubicadas en la parte más baja de la caldera. Sirven para extraer los lodos o barros provenientes de la evaporación de “aguas duras” y acción del uso de “desincrustantes”. También se utilizan para vaciar la caldera. Estas llaves deben abrirse totalmente y dejar libre toda la sección de la cañería o descarga. No se deben usar válvulas de compuerta ni de globo.Algunas calderas tienen también a la altura del nivel de agua, dentro de la cámara de alimentación, una llave de extracción de superficie para botar algunas impurezas livianas.

Algunas calderas modernas, tienen además un sistema de purga continua, por intermedio de un tubo pequeño, para ir sacando las impurezas a medida que precipitan. De vez en cuando deben abrirse las válvulas grandes de extracción de fondo, para sacar completamente los lodos acumulados.Las extracciones de fondo pueden hacerse a cualquier presión que tenga la caldera y el método que se utilice dependerá de cada instalación en particular. Lo mismo sucede con respecto a la frecuencia de las purgas.La descarga de los tubos de purga estará dispuesta en tal forma que no presente peligro de accidente para el personal y sólo podrá vaciarse al alcantarillado a través de un estanque intermedio de retención de purga. Sopladores de Hollín: Así como la incrustación se deposita sobre la superficie de la caldera bañada con agua, el hollín se acumula sobre la cara expuesta a los gases de la combustión. Como el hollín tiene alto poder aislante del calor, se hace necesario evitar que se adhiera a las paredes de la caldera, lo que se consigue limpiándolas con lanzas de vapor movidas a manos, con sopladores de hollín con chorro de vapor o con un buen cepillo de acero. Los sopladores de hollín están instalados permanentemente en la caldera y distribuidos de tal manera que todas las partes expuestas a la acumulación de hollín puedan limpiarse con chorros de vapor. Los mecanismos de los sopladores pueden girar para dirigir el vapor. Como medio automático de soplado de hollín se emplea el aire comprimido.

En algunas instalaciones las altas temperaturas de determinadas zonas de los conductos de humos exigen que se retiren los sopladores de hollín, cuando no se utilizan, para evitar su fusión.Los limpiatubos mecánicos pueden ser de tipo “vibratorio”, que desprenden la incrustación por medio de golpes rápidos y que son aplicables a las calderas Acuotubulares y a las igneotubulares o de tipo “fresa rotatoria o giratoria”. Arrancan la incrustación por medio de una herramienta cortante. Este tipo de limpiatubos sólo se emplea en calderas de tubos de agua.Los atizadores, rastrillos, escariadores, barrotes y escobillas limpiatubos completan los accesorios de limpieza.ACCESORIOS DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLES Los combustibles mas comunes que se emplean para el encendido de hogares de calderas son gas natural, fuel oil (aceite pesado) y carbón pulverizado, existen sin embargo, combustibles alternativos, tales como metanol y gas licuado del petróleo y otros suplementarios, como gases residuales o líquidos inflamables, que se usan en refinerías y plantas químicas. Estos últimos precauciones especiales, además de las requeridas por los combustibles más comunes.

El quemador es el componente principal para el encendido del combustible. Su función consisten introducir oxigeno y combustible en el hogar, en una proporción que mantenga las reacciones químicas exotérmicas (combustión), a fin de conseguir un rendimiento térmico adecuado. Las velocidades de alimentación del combustible y el aire deben ser capaces de satisfacer la demanda de carga de la caldera en un margen de operación determinado. La eficacia de un quemador debe ser lo mayor posible para minimizar tanto la cantidad de combustible sin quemar como el exceso de aire en los productos de la combustión.El diseño del quemador y los materiales utilizados en el mismo deben proporcionar un funcionamiento fiable en determinadas condiciones de servicio.

Pero en todo caso, la seguridad es una de las principales prioridades.Quemadores de Fuel-Oil: Las elevadas velocidades de combustión de las modernas calderas exigen que el combustible se atomice, es decir, que se introduzca en el hogar finamente dividido. De esta forma se consigue que la superficie del combustible en contacto con el oxigeno aumente enormemente, asegurando una ignición inmediata y una rápida combustión. Existen varios atomizadores, los más comunes son el de aire y el mecánico.

Quemadores de Gas Natural. El gas natural constituye un combustible ideal, puesto que no requiere preparación alguna para mezclarse rápida e íntimamente con el aire. Básicamente estos quemadores realizan la mezcla de dos formas: pre-mezcla o mezcla externa.

En los de premezclas, el gas, y una parte del aire se mezclan antes de introducirse por la entrada de la tobera del quemador. Un método bastante utilizado consiste en realizar la mezcla en la aspiración de un soplador mecánico. Otro método utiliza el efecto venturi; un chorro de gas genera una depresión en el orificio de entrada de aire, arrastrando, a éste hacia el mezclador.Un tercer método utiliza también el efecto venturi; sin embargo en este caso es un chorro de aire el que produce la aspiración del gas hasta el mezclador. Este último sistema requiere un regulador para reducir la presión del combustible gaseoso a condiciones atmosféricas antes de que se realice la mezcla.En los quemadores de mezcla externa, la mezcla se efectúa en el exterior de la tobera.En aquellos que disponen de elementos individuales o mecheros, una parte o todo el gas se descarga frente al impulsor, que proporciona una zona local rica en combustible y sirve de estabilizador del encendido a altas cargas.Sistemas de Carbón en Polvo: Existen varias disposiciones en los sistemas de carbón pulverizado. La situación del ventilador de aire primario respecto al calentador de aire y al pulverizador, constituye una de las variables posibles.

El carbón y el aire primario se transportan desde cada pulverizador al correspondiente quemador en cantidades medidas y controladas y se distribuyen perfectamente entre los quemadores. La mezcla carbón aire se combina en el quemador con una cantidad medida y controlada de aire secundario, con los siguientes fines:

1. El combustible se debe volatilizar y consumir completamente en un proceso continuo que empieza con una zona inicial de ignición estable en el quemador y continúa a través de todo el proceso de combustión, sin que queden más que ligeras trazas de combustible sin quemar en los humos y tolvas de cenizas.

2. Se limita la cantidad de oxigeno en la zona de la combustión inicial, para controlar las emisiones de humo, sobre todo de óxidos de nitrógeno (NOx)

3. el aire total que llega a cada quemador y a la zona del quemador del hogar, debe contener muy poco aire en exceso para mantener el bajo nivel de NOx y limitar las pérdidas por la chimenea.

4. la cantidad limitada de aire debe rodear el proceso de combustión en cada quemador, de manera que se minimicen las atmósferas reductoras en contacto con la superficie de los tubos.

5. Es necesario que la ignición en cada quemador sea estable para asegurar una combustión continua, además, un dispositivo de detección de llamas.

A fin de lograr los niveles de NOx prescritos por las limitaciones ambientales, se necesita un quemador de baja turbulencia, con una buena distribución de aire y combustible, reduciendo al mínimo el oxigeno disponible en la zona de ignición inicial y el exceso de aire en el hogar.ACCESORIOS DE AUMENTO DE EFICIENCIA.Economizadores: En algunas instalaciones de calderas para aprovechar el exceso de calor que llevan los humos y gases antes de salir por la chimenea, se les dota de economizadores. En estos se precalienta el agua de alimentación.Están formados por un haz de tubos por el interior del cual circula agua y por el exterior los gases de la combustión antes de salir por la chimenea.

Las principales ventajas que se obtiene con el uso de economizadores son. • Se amortiguan las grandes variaciones de temperaturas en las planchas y tubos de la caldera, con lo que se

consigue más estabilidad de la presión • Se aprovecha el calor que de otra manera se perdería al ser llevado directamente a la chimenea. • Se purifica en parte el agua de alimentación ya que al calentarse en el economizador parte de las

impurezas quedan en él • El rendimiento general del sistema de combustión aumenta al aprovechar mejor el calor. • Economía de combustible.

Calentadores de Aire (Precalentadores): Son accesorios que tienen por objeto calentar el aire que se envía al hogar para la combustión, aprovechando parte del calor que contienen los gases calientes antes de salir por la chimenea.

Las ventajas que pueden mencionarse utilizando aire precalentado son:

• Conservación del calor, por cuanto al llegar aire caliente no se desperdicia energía en calentarlo en el hogar.

• Se mejora considerablemente la combustión. • Aumenta el rendimiento del sistema de combustión de la caldera.

Retardadores: consiste en una plancha lisa, del mismo ancho que el diámetro interior del tubo y torcida en forma helicoidal (hélice) la que se introduce en el tubo. Los gases calientes tienen ahora que recorrer un camino mayor, siendo más lento el paso de ellos por el interior de los tubos y entregando mayor cantidad de calor.La eficiencia de la caldera aumenta entre un 2% y 8% con el uso de retardadores.ACCESORIOS DE CONTROL DEL GRADO DE CALENTAMIENTO DEL VAPOR.Sobrecalentadores: El vapor saturado se puede convertir en vapor sobrecalentado silo separamos de la caldera y le suministramos calor manteniéndole su presión.El vapor sobrecalentado no tiene humedad y su uso en turbinas y ciertos tipos de máquinas trae muchos beneficios. El Sobrecalentador se instala de tal manera que aprovecha los gases calientes de la combustión. Consta de un haz de tubos por cuyo interior circula el vapor mientras que los gases calientes pasan por el exterior.Los hay de dos tipos: Integral De fuegos separados

Desobrecalentadores o Saturadores: En muchos procesos se requiere vapor saturado. Si la planta está entregando vapor sobrecalentado es necesario transformarlo, para lo cual se usan los saturadores. Estos consisten en un tubo en forma de serpentín sumergido en la cámara de agua de la caldera. Entregan así el calor al agua y dejan el vapor a la temperatura de saturación.

ACCESORIOS DE CONTROL AUTOMATICOHasta hace pocos años, sólo en las grandes calderas se justificaba la instalación de sistemas de control automáticos. Actualmente, los elevados precios de los combustibles hacen necesario incrementar la eficiencia de las calderas de todas las capacidades, con el objeto de minimizar sus costos de operación y contribuir a la labor del operador.“En ningún caso los accesorios de control automáticos reemplazan al operador de caldera. Tampoco pueden considerarse como accesorios de seguridad, ya que no lo son”.Estos controles automáticos deben ser revisados periódicamente por personal especializado, para obtener de ellos un correcto funcionamiento. Debe recordarse que su operación es sensible y complicada, susceptible de fallas imprevistas.En general estos instrumentos funcionan en base a la dilatación de un metal o aleación de metales, por efecto del calor o la presión en base a la luz o al nivel de agua. En general, hace que se conecte o desconecte un circuito eléctrico controlando automáticamente (sin la intervención del operador de la caldera) ya sea la presión, la temperatura o cualquier otra variable. Control de Presión o Presostato: Son accesorios que funcionan en base a la máxima y mínima presión del vapor de la caldera. Enciende, detiene y regula el sistema de combustión (suministro de aire y combustible) manteniendo la “presión” del vapor en los límites establecidos. Se conocen dos tipos básicos de control. Intermitentes: Mantienen la presión del vapor (en la caldera) en un estrecho límite, abriendo o cerrando el

circuito del quemador. Se usan en calderas de baja o mediana capacidades (menores a 10.000 kg vapor/ hr.) Continuos: Miden la presión del vapor y actúan sobre la válvula de entrada de aire.

En calderas de gran capacidad (mayores de 25.000 kg vapor/hr.) se introducen también analizadores de gases y detectores de la presión del hogar que optimizan la regulación.Control de Temperatura o Termostato: Son accesorios que funcionan de acuerdo a la temperatura del agua, vapor o gases de la combustión. Se utiliza sólo en calderas que producen vapor sobrecalentado. Consiste en mantener la temperatura del vapor o rango establecido previamente.La regulación de la temperatura se puede realizar de las siguientes formas: Con Sobrecalentador separado de la caldera: Se actúa sobre el quemador del Sobrecalentador. Es de tipo

intermitente. Se usa conectado a calderas pirotubulares. Modificación de las condiciones de combustión: Se actúa sobre el exceso de aire y la dirección de la llama

en el hogar. Recirculación y desviación de los gases de la combustión: El flujo de gases o parte de él no se hace circular

a través de los tubos del Sobrecalentador. La desviación se realiza con templadores. Sopladores de hollín: consiste en limpiar los tubos en las zonas donde se desea transmitir más calor. Desobrecalentadores o atemperadores: Consiste en regular la temperatura del vapor mediante la inyección

de agua a menor temperatura.. Control de Nivel de Agua: El principal objetivo de este sistema es “mantener el nivel de agua” en el domo (calderas Acuotubulares) o en la caldera misma (pirotubulares), en un valor constante bajo todas las condiciones de consumo de vapor.Importancia del Nivel de Agua Si Disminuye: afecta la circulación del agua, reduce la efectividad del tratamiento químico y puede

desproteger los tubos en una caldera pirotubular. Si Aumenta: se reduce el área superficial y el volumen de la cámara de vapor y puede entrar agua al sistema

de distribución de vapor por arrastre. Funciones especificas del Control de Nivel: Mantener la interfase vapor-agua al nivel especificado. Proporcionar el agua de alimentación en las cantidades requeridas.

Agua de AlimentaciónACCESORIOS DE ALIMENTACIÓN DE AGUALos Accesorios de Alimentación de agua tienen por objeto reponer el líquido que se ha vaporizado en el interior de la caldera.El Decreto Nº 48, en el Artículo 16, letra B, establece "En relación con la instalación del agua de alimentación":

1. Se prohíbe unir directamente el sistema de alimentación de agua de la caldera con la red de agua potable.2. El extremo de descarga de las tuberías de alimentación estará dispuesto de tal forma que:

a. No pueda vaciarse el agua de la caldera más allá del nivel mínimo en caso de falla de la válvula de retención.

b. El chorro de agua no esté dirigido hacia superficies que estén en contacto con los gases más calientes, ni dirigidos hacia las uniones de las planchas del hogar. En casos necesarios se dispondrá de una plancha que desvíe el chorro de agua.

3. La cañería de alimentación estará provista de una válvula de retención ubicada cerca de la caldera, y de una válvula de paso de cierre manual ubicada entre la caldera y la válvula de retención.

4. En las calderas que tengan una superficie de calefacción total de cinco metros cuadrados o menos, el tubo de alimentación de agua tendrá 13 milímetros nominales (1/2 ") de diámetro interior como mínimo.

5. En calderas con superficies de calefacción total superior a cinco metros cuadrados, el tubo de alimentación tendrá como mínimo el diámetro interior suficiente para permitir 1,25 su capacidad máxima de vaporización con una presión de alimentación de 1,25 veces su presión máxima de trabajo.

6. Cada caldera o conjunto de caldera dispondrá de dos o más medios de aliment5ación de agua. En las calderas que usen combustibles sólidos uno de los medios de alimentación será independiente de la energía eléctrica, pudiendo ser accionada por el vapor de la caldera.

BOMBAS DE ALIMENTACIÓN:Las bombas de alimentación de agua para calderas se pueden clasificar: Bombas de émbolo, con uno o varios cilindros Bombas centrífugas, con uno o varios escalamientos (impulsiones)

Bombas de Embolo: Las bombas de embolo funcionan ejerciendo directamente la presión sobre el líquido bombeado. La entrada y salida del agua de la bomba está controlada por válvulas que se abren y cierran intermitentemente.Pueden ser accionadas por motores eléctricos y un mecanismo de biela, corredera y cruceta, o por una pequeña máquina a vapor. Para Potencia pueden ser manuales. Bombas centrífugas: Las bombas centrífugas ejercen la presión sobre el líquido por rotación de un impulsor alojado dentro de una carcasa. En estas bombas la entrada y salida del agua son continuas, sin válvulas y sin dispositivos de control en la unidad misma.En estas bombas el agua entra al elemento impulsor (difusor) rotatorio, por su centro, fluyendo radialmente hacia fuera y abandonando el rodete con gran velocidad. En la carcasa y tuberías, esta velocidad se transforma en energía de presión capaz de vencer la resistencia interna de la caldera.La capacidad de una bomba se expresa generalmente por la cantidad de agua que puede descargar por cada cierto tiempo. Por ejemplo lts/ min. o lts/ seg. Las bombas centrífugas proporcionan un caudal continuo y se utilizan ventajosamente para servicios de grandes presiones relativas, empleando unidades de varios rodetes impulsores, los que se conocen también como bombas de escalonamiento múltiples. Tienen costo más pequeño de instalación, manutención y de funcionamiento que las de émbolo. INYECTORES DE AGUA. Los inyectores funcionan con el mismo vapor de la caldera y son capaces de descargar agua contra una presión relativa de 2 a 4 kg/cm2 mayor que la del vapor que los alimenta.El calor que lleva el vapor es devuelto a la caldera por el calentamiento del agua de alimentación al mezclarse en el interior del inyector.Al entrar el vapor en el dispositivo adquiere una gran velocidad en la primera tobera (cono) debido a su presión y comunica una cierta cantidad de energía al agua que llega de la cañería de alimentación. Esta acción obliga a pasar el agua a lo largo de la tobera de aspiración, de la tobera de descarga de la cañería de salida. Este mismo efecto hace posible que se levante la válvula de retención de descarga del aparato y se venza la presión interna de la caldera.

El agua de alimentación penetra al inyector por la cañería de alimentación debido que al pasar el vapor se produce un vació parcial al entrar a la tobera de aspiración y la presión atmosférica empuja el agua hacia el interior del inyector.La presión mínima necesaria para que un inyector funcione es de 35 psi aproximadamente 2,4 kg/cm2, aunque a veces se ofrecen aparatos que se garantizan para trabajar con `presiones inferiores. En la práctica no siempre han dado buenos resultados.Un inyector trabaja mejor mientras mayor sea la presión de la caldera y el agua de alimentación lo más fría posible.Los inyectores llamados automáticos no tienen válvulas de aguja, e accionan directamente con la válvula manual que permiten el paso del vapor al dispositivo.En este tipo de inyector, las toberas son cambiables cuando la sección de los conos acusa mucho desgaste. Las toberas no tienen regulación y sólo se calibran al fabricarlas.

OPERADOR DE CALDERASinónimos: Auxiliar de caldera; trabajador de la sala de calderas; encargado del tratamiento del agua de caldera; operador del generador de vapor; operador de suministro de vaporPerfil del CARGO Definición Estos trabajadores se ocupan de poner en funcionamiento calderas alimentadas por combustibles para generar vapor destinado al suministro de procesos industriales, edificios, etc. Tareas Encienden calderas de gas, petróleo o combustibles sólidos utilizando fuentes de ignición; regulan el flujo

de combustible y de agua que se introduce en la caldera. Observan los paneles de control y regulan la temperatura, la presión, la aspiración y otros parámetros de funcionamiento. Observan las calderas y las unidades auxiliares para detectar averías y realizar reparaciones. Cambian los quemadores, las tuberías y los empalmes de canalización. Comprueban y tratan el agua de alimentación de la caldera, utilizando sustancias químicas especiales, columnas de intercambio de iones, etc. Activan las bombas o los flujos de presión para retirar el polvo de cenizas de los dispositivos de alimentación y el agua contaminada del sistema, y limpian mediante descarga de agua los materiales depositados para su eliminación en el pulverizador de cenizas. Ayudan a los equipos de mantenimiento de calderas en las operaciones de conservación y reparación.

Activar (bombas); ajustar; montar y desmontar; cargar; comprobar; limpiar; (válvulas, depósitos de combustible); detectar (averías); rellenar; encender; fijar; eliminar mediante descarga de agua (materiales depositados); instalar; encender; cargar y descargar (combustible); mantener (aislamiento, etc.); medir; supervisar; poner en funcionamiento; regular (flujo, temperatura); eliminar (cenizas, residuos); reparar; sellar (fugas); atornillar; aprovisionar de combustible; comprobar (agua de alimentación); tratar (agua de alimentación); utilizar llaves de tuercas.

Industrias en las que esta profesión es común Servicios y plantas de fabricación que requieren vapor para su funcionamiento; por ejemplo, en la industria

química, la industria del plástico, las centrales eléctricas; los servicios de lavandería ; los hospitales; las industrias de la alimentación; la industria marítima; las instalaciones de desalinización; etc.

RIESGOS Riesgos de accidente Resbalones y caídas en superficies llanas, sobre todo cuando se ha derramado agua, combustible, aceite,

etc.; Accidentes mecánicos al utilizar pulverizadores y atizadores en calderas de carbón; Explosión de calderas (debido a un sobrecalentamiento, al fallo de los componentes estructurales a causa de

la fatiga de los metales, etc.), con probabilidad de incendio; lesiones producidas por la onda de la explosión o por los fragmentos despedidos, las llamas, el vapor, etc.;

Incendios y explosiones de combustible (sobre todo debidos a fugas); trapos impregnados de combustible; explosiones de mezclas de gas y aire dentro de la caldera;

Incendios provocados por el hollín; Quemaduras producidas por el contacto con superficies calientes, agua a alta temperatura y fuga de vapor; Electrocución o descargas eléctricas; Asfixia debida al agotamiento del oxígeno respirable en la atmósfera circundante; Intoxicación por monóxido de carbono u otros productos de combustión presentes en la atmósfera, obre

todo en el caso de una ventilación deficiente o un suministro de aire inadecuado a los quemadores (la intoxicación aguda por monóxido de carbono puede provocar migrañas, mareos, náuseas, pérdidas de conciencia, coma y muerte);

Las salpicaduras de hidracina y sus derivados sobre la piel puede causar quemaduras profundas y dermatitis graves;

Las salpicaduras en los ojos de las sustancias químicas utilizadas en la regeneración de las columnas de permutación de iones y en las operaciones de desoxidación y desincrustación y, en especial, las de hidracina y sus derivados, pueden causar lesiones permanentes en la córnea.

Riesgos físicos Niveles de ruido excesivos (de hasta 94 dB).

Riesgos químicos Neumoconiosis debida a la exposición al polvo con contenido de vanadio y al amianto procedente del

aislamiento, sobre todo en los trabajos de mantenimiento y reparación, así como al contacto con cenizas en suspensión respirables;

Dermatosis debidas a la exposición a combustibles y a los inhibidores de la corrosión (diversos compuestos orgánicos o metalorgánicos) y otros aditivos del agua;

Irritaciones oculares, del aparato respiratorio y de la piel como resultado de la exposición a la hidracina y sus derivados, utilizados como aditivos del agua de la caldera; una exposición grave puede provocar ceguera temporal;

Irritación de las vías respiratorias superiores y tos como consecuencia de la inhalación de dioxido de azufre, en especial al quemar combustibles con un alto contenido de este metaloide;

Exposición a sustancias químicas y compuestos aplicados al tratamiento del agua; en especial, inhibidores de la corrosión y eliminadores de oxígeno como la hidracina; sustancias químicas utilizadas en la regeneración de resinas de permutación de iones, tanto ácidos como bases; productos y disolventes de limpieza, desoxidación y desincrustación; monóxido de carbono; dióxido de carbono; oxidos de nitrógeno; dióxido de azufre; polvos que contienen óxidos refractarios y óxido de vanadio.

Riesgos biológicos Desarrollo de hongos y crecimiento de bacterias en las salas de calderas debido a la elevada temperatura y

humedad. Factores ergonómicos y sociales

El Decreto Supremo nº 48 en su título ix establece claramente lo relacionado con la Estrés por calor;

Cansancio general como resultado de la actividad física en un entorno ruidoso, caliente y húmedo.