Manual de Calderas y Tratamiento de Aguas

7/28/2019 Manual de Calderas y Tratamiento de Aguas

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Manual prctico

Tecnologa de medicinen calderas

Repleto deinformacinde utilidad

C

N

N

N

Efi


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Prefacio

Este manual proporciona una descripcin de los parmetros, de las

tareas de medicin y de la ingeniera de medicin en la rama de

calefaccin. Contiene respuestas apropiadas para las preguntas

frecuentes que surgen durante la experiencia prctica. Todas estas

respuestas se basan en la experiencia a nivel mundial de los usuariosde instrumentos Testo.

El manual se ha diseado con el fin de brindar al nuevo usuario una

visin global de la medicin de las emisiones. Al mismo tiempo, para

el profesional del anlisis de gases de combustin experimentado, el

manual constituye un valioso trabajo de referencia. Las sugerencias y

recomendaciones para la prctica, basadas en situaciones reales,

proporcionan consejos tiles.

El manual evita que usted tenga que realizar bsquedas largas ylaboriosas en diferentes fuentes.

Agradecemos sus ideas y sugerencias. Slo tiene que escribirlas en

la ltima pgina de este manual y envirnoslas por fax.

Incorporaremos sus ideas en la prxima edicin.

La direccin

Burkart Knospe Wolfgang Hessler Martin SchulzLothar Walleser


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Contenidos

Pgina

I. Qu son los gases de la combustin? 6

- Unidades de medicin

- Componentes de los gases de la combustin

II. Composicin del combustible 12

III. Calderas 15

IV. Parmetros 19

- Parmetros medidos directamente

- Parmetros calculados

V. Medicin bsica de los gases de la combustin 24

- Quemadores de gasoil y gas

VI. Medicin de CO en calderas de gas 30

- Medicin de CO en el ambiente

VII. Clculo de rendimiento 33

- En sistemas de calefaccin convencionales

- En hornos de condensacin

VIII. Medicin de NO2

en quemadores de gas 36

IX. Tests de funcionamiento en las unidades de

calefaccin 37

- Test de fugas en lneas de gases de

la combustin

- Control de de fugas de gases de combustin

mediante detector electrnico (espejo electrnico)

- Diagnstico de problemas con ayuda de un

endoscopio

X. Configuracin del quemador 40

- Quemadores pequeos

- Calderas de condensacin y de

baja temperatura- Sistemas de calefaccin de gas


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Pgina Contenido

Pgina

XI. Test de fugas en tuberas de gas y agua 44

segn DVGW

- Test previo

- Test principal

- Medicin de la cantidad de fuga

- Test de presin en tuberas de agua- Deteccin de fugas de gas

XII. Instrumentos de medicin 49

- Sensores

- Funcionamiento de un sensor qumico de dos

electrodos

- Funcionamiento de un sensor qumico de tres

electrodos-para gases txicos

- Funcionamiento de un sensor semiconductor

- para medir gases de combustin (reductores)

- Electrnica

- Diseo

XIII. Apndice 56

- Frmulas de clculo (Alemanas)

- Frmulas de clculo (Espaolas)

- Presentacin de los instrumentos Testo

- Direcciones

- Sugerencias de mejora / solicitud de informacin


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I. Qu son los gases de combustin?

El incremento de todo tipo de combustin es un agente

contaminante del ambiente con concentraciones siempre mayores

de polucin. La formacin de humos, la lluvia cida y el aumento

del nmero de alergias son consecuencias directas de este

desarrollo. La solucin para una produccin de energa que no

perjudique el medio ambiente debe, por lo tanto, suponer una

reduccin de las emisiones contaminantes. Los contaminantes enlos gases de combustin slo pueden reducirse eficazmente si las

plantas existentes operan con el mximo rendimiento posible o si

se cierran las calderas nocivas. El anlisis de los gases de la

combustin ofrece un medio para determinar las concentraciones

de contaminantes y para ajustar al mximo rendimiento las

instalaciones de calor.

Unidades de medicin

La presencia de contaminantes en los gases de combustin puededetectarse a partir de la concentracin de los componentes del gas.

Generalmente, se utilizan las unidades siguientes:

ppm (partes por milln)

Como el tanto por ciento (%) ppm describe una proporcin. Por

ciento significa un nmero x de partes de cada cien, mientras que

ppm significa un nmero x de partes en cada milln. Por ejemplo, si

en un cilindro de gas hay 250 ppm de monxido de carbono (CO),

entonces, si partimos de un milln de partculas de gas, 250 son de

monxido de carbono. Las otras 999.750 partculas son de nitrogeno

(N2) y de oxgeno (02). La unidad ppm es idenpendiente de la presin

y la temperatura, y se utiliza en concentraciones bajas. Si la

concentracin presente es elevada, se expresa en porcentaje (%). La

conversin es como sigue:

10 000 ppm = 1 %

1 000 ppm = 0,1 %

100 ppm = 0,01 %

10 ppm = 0,001 %1 ppm = 0,0001 %

Unidades de medida ppm


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Una concentracin de oxgeno del 21% es equivalente a una

concentracin de 210.000 ppm de O2.

mg/Nm3 (miligramos por metro cbico)

Con la unidad mg/Nm3, el volumen normal (normal metros

cbicos, Nm3) se toma como una variable de referencia y la masa

del gas que poluciona se indica en miligramos (mg).Como esta

unidad varia con la presin y la temperatura, se toma como

referencia el volumen en condiciones normales. Las condiciones

normales son como sigue:

Temperatura: 0 C

Presin: 1013 mbar (hPa)

De todas formas. est informacin por s sola no es suficiente, ya

que los volmenes respectivos en los gases de la combustin

varan segn la proporcin de oxgeno (dilucin de los gases de la

combustin con aire ambiente). Por tanto, los valores respectivos

medidos deben convertirse a un volumen particular de oxgeno, el

contenido de oxgeno de referencia (O2 referencia). Slo los datos

con el mismo contenido en oxgeno de referencia pueden ser

comparados.La medida del contenido se oxgeno (O2) en los gases

de combustin tambin es necesaria para convertir ppm en

mg/Nm3. A continuacin se indican las conversiones para

monxido de carbono (CO), xido de nitrgeno (NOX) y dixido de

azufre (SO2).

Conversiones a mg/Nm3

CO (mg/m3) =21 - O

2 referencia

(21-O2)

x CO (ppm) x 1,25

NOX

(mg/m3)

=

21 - O2 referencia

(21-O2)

x SO2

(ppm) x 2.85SO

2(mg/m3)

Unidades de medidamg/Nm3

=

21 - O2 referencia

(21-O2)

x 2,05 x (NO (ppm) + NO2

(ppm))


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mg/kWh (miligramos por kilovatio-hora de energa)

Los clculos se han realizado con los datos especficos del

combustible con el fin de determinar las concentraciones de gas

que polucionan con una unidad relacionada a la energa mg/kWh.

Por tanto hay diferentes factores de conversin para cada

combustible. Abajo se muestran los factores de conversin de

ppm y mg/m3 a unidad relacionada con la energa mg/kWh. Antes

de convertir a mg/kWh, los valores medidos en concentraciones

de emisin deben primero convertirse en gases de combustin no

diluidos (0% de oxgeno de referencia).

Los factores de conversin para los combustibles slidos tambin

dependen de la forma en que estos estan disponibles (en una

pieza, como gravilla, polvo, fragmento, etc.). Por ello los factores

deben chequearse cuidadosamente.

Fig. 1: Factores de conversin para las unidades relacionadas a la energa

CO

Gasleo

1 ppm = 1,110 mg/kWh 1 mg/kWh = 0,900 ppm

1 mg/m3 = 0,889 mg/kWh 1 mg/kWh = 1,125 mg/m3

NOX



CO

Gas natural H (G20)



NOX



Unidad de medida

mg/kWh


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Componentes de los gases de combustin

Los componentes de los gases de combustin se listan a continuacin

ordenados segn la concentracin en el gas.

Nitrgeno (N2)

El nitrgeno (N2) es el principal componente (79% en vol.) del aire que

respiramos. Este gas incoloro, inodoro y sin sabor no interviene en la

combustin. Entra en la caldera como un lastre, se calienta y sale por la

chimenea.Valores tpicos en los gases de combustin:

Calderas gasoil/gas: 78 % - 80 %

Dixido de carbono (CO2)

El dixido de carbono es un gas incoloro e inodoro con un ligero sabor

agrio. Bajo la influencia de la luz solar y el verde de las hojas, la clorofila,

las plantas convierten el dixido de carbono (CO2) en oxgeno (O

2). La

respiracin humana y animal convierte el oxgeno (O2) otra vez en

dixido de carbono (CO2). Esto crea un equilibrio que los productos

gaseosos de la combustin distorcionan. Esta distorcin acelera el

efecto invernadero. El valor lmite de efecto es de 5000 ppm. A

concentraciones superiores al 15% en volumen (150.000 ppm) en la

respiracin, se produce una inmediata prdida de consciencia.

Valores tpicos en los gases de combustin:

Calderas de gasoil: 12,5 % - 14 %

Calderas de gas: 8 % - 11 %

Vapor de agua (humedad)

El hidrgeno contenido en el combustible se combina con el oxgeno

para formar agua (H2O). Este agua sale del combustible y del aire

combustionado, dependiendo de la temperatura de los gases de

combustin (TH), en forma de humedad del gas de combustin (a una

temperatura de los gases de combustin TH elevada) o como

condensado (a una baja temperatura de los gases de combustin).

Oxgeno (O2)

El oxgeno restante no utilizado en la combustin en el caso de utilizar

aire en exceso aparece como componente de los gases de

combustin y se utiliza para medir el rendimiento de la combustin. Se

utiliza para determinar las prdidas por chimenea y el contenido de

dixido de carbono.

Nitrgeno

Dixido de carbono

Hidrgeno

Oxgeno


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Calderas de gasoil: 2% - 5%

Calderas de gas: 2% - 6%

(Nota: calentador )

Monxido de carbono (CO)El monxido de carbono es un gas venenoso al respirar, incoloro,

inodoro y es el producto de una combustin incompleta. En

concentracin demasiado alta, no permite que la sangre absorba

oxgeno. Si, por ejemplo, el aire de una habitacin es de 700 ppm de

CO, una persona respirandolo durante 3 horas morir. El valor lmite es

de 50 ppm.


Calderas de gasoil: 80 ppm - 150 ppm

Calderas de gas: 80 ppm - 100 ppm

xidos de nitrgeno (NOX)

A altas temperaturas (combustin), el nitrgeno (N2) presente en el

combustible y en el aire ambiente se combina con el oxgeno del aire(O

2) y forma el monxido de nitrogeno (NO). Despus de algn

tiempo, este gas incoloro se oxida en combinacin con el oxgeno (O2)

para formar dixido de nitrogeno (NO2). El NO

2es soluble en agua,

txico si se respira (produce daos irreversibles en el pulmn) y

contribuye a la formacin del ozono en combinacin con la radiacin

ultravioleta (luz solar). El NO y NO2

en conjunto se llama xidos de

nitrgeno (NOX).


Calderas de gasoil/gas: 50 ppm - 100 ppm

Dixido de azufre (SO2)

El dixido de azufre (SO2) es un gas txico incoloro con un olor fuerte.

Se forma a partir del azufre del combustible. El valor lmite es de 5 ppm.

El cido sulfrico (H2SO

4) se forma en combinacin con agua (H

2O) o

condensados.


Calderas de gasoil: 180 ppm -220 ppm

Para ms informacin acerca de la medicin de SO2 consultela Gua tcnica de Testo Anlisis de gases de combustin en

Nota

Monxido de carbono

xido de nitrgeno

Dixido de azufre


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Hidrocarburos

inquemados

Holln

Materia particulada

Hidrocarburos inquemados (HC)Los hidrocarburos inquemados (HC) se forman cuando la

combustin es incompleta y contribuyen al efecto invernadero. En

ste grupo se incluyen metano (CH4), butano (C

4H

10) y benceno

(C6H

6).


Calderas de gasoil: < 50 ppm

Holln

El holln es carbono puro (C) resultante de una combustin

incompleta.

Valor tpico en los gases de combustin:

Calderas de gasoil: Nmero de opacidad 0 1

Partculas slidas

Las partculas slidas (polvo) es el nombre que se da a pequeas

partculas slidas distribuidas en el aire. Esto puede ocurrir en

cualquier forma y densidad. Se forman a partir de las cenizas y de

los minerales que componen los combustibles slidos.


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II. Composicin del combustible

El combustible est compuesto bsicamente por carbono (C) e

hidrgeno (H2). Cuando estas sustancias se queman con aire, se

consume oxgeno (O2). Este proceso se llama oxidacin. Los

elementos de la combustin del aire y del combustible forman

nuevos enlaces formndose nuevos compuestos.

Fig. 2: Composicin de los gases de combustin

La combustin del aire est compuesta por oxgeno (O2),

nitrgeno (N2), una pequea proporcin de gases residuales y de

vapor de agua. El aire terico necesario para una combustin

completa Lmn no es suficiente en la prctica. Para conseguir unacombustin completa de forma ptima, debe suministrarse ms

aire que el tericamente necesario al generador de calor. La

relacin entre la cantidad actual de aire y el tericamente necesario

se llama exceso de aire (lambda). Lo que se pretende alcanzar

es la mxima eficiencia con el menor exceso de aire posible, esto

es cuando las proporciones de inquemados y las prdidas por

chimenea son mnimas. El siguiente modelo de combustin es

ilustrativo:

Oxygen

Air FuelCombustion

products+

Nitrogen

Water vapour

Carbon

WaterAsh

Nitrogen

Oxygen

Sulphur

Hydrogen

Water vapour

Nitrogen oxide NOx

Residual oxygen

Sulphur dioxide

Carbon monoxideCarbon dioxide

AshFuel residue

Flue

gas

Residue

Aire

gasescomb.

residu

o

CombustibleProductos de la

combustin

OxgenoCarbn

Hidrgeno

Dixido de carbn

Monxido de carbn

Dixido de azufre

Oxgeno residualxido de nitrogeno NOx

Vapor de agua

Fuel residualCenizas

Azufre

Oxgeno

Nitrgeno

CenizasAguaVapor de agua

Nitrogeno


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Fig. 3: Combustin ideal

Fig. 4: Combustin real

Combustibles slidos

Los combustibles slidos incluyen carbn, carbn bituminoso, turba,madera y paja. Los componentes principales de estos combustibles

son carbono (C), hidrgeno (H2), oxgeno (O2) y pequeas cantidades

de azufre (S) y agua (H2O). Los combustibles slidos se diferencian

principalmente por su poder calorfico, siendo el carbn el de mayor

poder calorfico seguido del carbn bituminoso, la turba y la madera. El

principal inconveniente de su uso es la gran cantidad de cenizas,

partculas slidas y holln que generan. Esto obliga a disponer de

medios mecnicos para eliminar estos residuos (por ej. una parrilla

de agitacin).

Combustibles lquidos

Los combustibles lquidos son derivados del petrleo. ste se trata en

refineras obtenindose gasoil ligero, medio y pesado. En calderas de

calefaccin se utiliza principalmente gasoil ligero y pesado. El gasoil se

utiliza ampliamente en pequeas plantas de combustin y es idntico

al fuel. El fuel oil debe calentarse previamente antes de utilizarlo como

fluido. Con el gasoil ligero no es necesario.

B

O2

Brennstoff-

rest

B

B

O2

O2

B

O2

O2

O2

B

B

CO2

CO2

CO2

O2

l > 1

O2

O2

O2

O2

B

O2

B

B

O2

O2

CO2

CO2

CO2

l = 1

Combustibles slidos

Combustibles lquidos

Combustibleresidual


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Combustibles gaseosos

Los combustibles gaseosos son una mezcla de gases

combustibles y no combustibles. Los componentes combustibles

son hidrocarburos (ej. metano, butano), el monxido de carbono

(CO) y el hidrgeno (H2). El principal combustible gaseoso utilizado

actualmente en calefaccin es el gas natural, cuyo principal

componente es el metano (CH4). Una pequea proporcin de

calderas domsticas (10 %) utilizan gas ciudad, que comprende

principalmente hidrgeno (H2), monxido de carbono (CO) y

metano (CH4). Sin embargo, el poder calorfico del gas ciudad es

slo la mitad que el del gas natural.

Combustibles gaseosos


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III. Calderas

Principio de funcionamiento

Un quemador junto con un

intercambiador de calor genera

calor. Esto significa que los

residuos gaseosos calientes que

produce la llama del quemador

calientan el agua de un circuito,

que circula a travs de tuberas

como un transporte de calor

(fluido transmisor de calor) hasta

los consumidores

(ej. radiadores)

Fig. 5: Ilustracin del quemador y la caldera

Calderas de combustibles slidosEn el caso de las plantas con calderas de combustibles slidos, se

hace una distincin entre los que queman madera, y los de carbn,

coque o briquita. En calderas de combustibles slidos, el 80% del aire

de combustin se utiliza para el proceso de la combustin. El 20%

restante (aire secundario) alimenta a los gases residuales que se

producen durante la combustin, garantizando una combustin

completa. Este aire secundario debe precalentarse para evitar que se

Damper(bypass)

Oxygen-rich

fresh air

Flue gas

Fuelfeed chamber

Thermostat

Heatedsecondary air

Pre-heatingduct

Secondary air

Primary air

Fluepipe

Ashbox

Caldera de combustible

slido

aire fresco rico enoxgeno

gases combustin tubo extraccin regulador

de tiro

termostato

aire secundario

calentado

conducto

precalentado

aire secundario

aire primario

Tubera

de la

caldera

cmara de

combustin


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Calderas atmosfricas de gas

La principal ventaja de las calderas de gas es que la combustin

no genera residuos y se elimina el espacio para la cmara de

alimentacin de combustible. En el caso de las calderas

atmosfricas de gas, la combustin del aire est provocada por la

capacidad de los gases residuales y la mezcla aire/combustible

quemada en la cmara de combustin fluyan a travs de un

extractor de humo. El papel del extractor es evitar un tiro

demasiado grande o revoco que afecte la combustin en el

quemador.

Fig. 7: Caldera de calefaccin con quemador atmosfrico

Calderas de tiro forzado con quemador de gasoil o gas

Aqu el aire de la combustin lo suministra un soplador. Desde que

las calderas de gas y gasoil modernas no pueden distinguirse por

su diseo, una caldera de calefaccin de gas puede combinarse

con una de tiro forzado de gasoil. Las ventajas de las de tiro

forzado son su independencia del tiro de los humos, menor

dimetro de chimenea, una combustin estable y mayor

rendimiento. Por lo contrario, tiene el inconveniente del mayor

consumo de energa por la caldera

Quemadores de gas

atmosfricos

Quemadores de gas

de tiro forzado

Burner pipe

Flue gas damper

Flow control

Flue gas

Boilerthermostat

Gas

Combustion air

Heat exchanger

gases de combustin

control flujo

regulador gases

combustin

intercambiador

de calor

quemador

aire combustin

termostato

caldera


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Calderas de condensacin

A diferencia del poder calorfico inferior, el poder calorfico

superior describe la cantidad de energa liberada por el

combustible durante la combustin completa con relacin a la

cantidad de combustible implicada. En el caso del poder

calorfico inferior, se resta el calor de evaporacin obtenido

del vapor de agua generado durante la combustin. Por est

razn, normalmente el valor calorfico superior es mayor que

el poder calorfico inferior. Las calderas de condensacin

utilizan el calor de evaporacin adems del calor de

combustin por medio de un segundo intercambiador de

calor. Las temperaturas del gas de combustin en las

calderas de condensacin son menores que los valores

habituales para las calderas convencionales. Las calderas de

condensacin funcionan por debajo de las temperaturas

habituales del gas de combustin en las calderas

convencionales. El vapor de agua de los gases de combustincondensa, liberando un calor adicional (calor latente). La

temperatura por debajo de la cual condensa la humedad del

gas de combustin se denomina temperatura de

condensacin o punto de roco. El punto de roco vara de un

combustible a otro, siendo de aproximadamente +58C en el

caso del gas natural y de unos +48C en el caso del fueloil. Si

se enfran los gases de combustin, se alcanza antes el punto

de roco. Esto significa que el calor de condensacin se libera

antes. La ganancia energtica es mayor para el gas que parael gasoil. Dado que en la combustin de gasoil se produce

dixido de azufre (SO2), que se convierte en parte en cido

sulfrico en el condensado, la tecnologa de condensacin se

utiliza principalmente para gas. Debido al condensado que se

forma, el sistema de escape no ha de ser sensible a la humedad y

debe ser resistente a los cidos.

Sistemas de

condensacin


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Fig. 8: Diseo de una caldera de condensacin de gas

Resulta posible obtener rendimientos superiores al 100%,

debido a que la energa utilizada se mide en trminos del

valor calorfico inferior.

Tenga cuidado con las mediciones de NOX

: la proporcin

entre NO y NO2

puede llegar a ser del 50:50. Esto significa

que se deben medir por separado las concentraciones de

NO y NO2

con objeto de medir los NOX

.

Forceddraught gas

burnerFlow

Heatexchanger 1

Stainless steelcombustion chamber

Heatexchanger 2

Flue gas outlet

ReturnCondensatetrap

Informacin prctica

quemador de gas

de tiro forzadoflujo

cmara combustin

acero inoxidable

intercambiador de

calor 1

intercambiador de

calor 2

salida gases de

combustin

retornotrampilla de

condensados


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IV. ParmetrosParmetros medidos directamente

Opacidad

La opacidad se determina utilizando un instrumento similar a una

mancha de bicicleta. Se enva una cierta cantidad de gases de

combustin a un filtro de papel mediante un cierto nmero de

bombeos. El tono gris de la mancha que se produce en el filtro de

papel se compara con una escala de tonalidades de grises con

diferentes nmeros. La escala de opacidad determinada de esta

forma (de acuerdo con Bacharach) est entre 0 y 9. En las

calderas que funcionan a gas no se realiza est determinacin.

Derivados del petrleo (residuos de petrleo)

Cuando la combustin es incompleta debido a una insuficiente

atomizacin, los hidrocarburos inquemados (CxHy) forman un

depsito en el filtro de papel que se utiliza para medir la opacidad.

Se pueden detectar por observacin se evidencian utilizando un

disolvente.

Temperatura ambiente (TA)

La temperatura ambiente se mide en la

entrada de la caldera. En las calderas

que no dependen del aire ambiente, la

temperatura se mide en el punto

adecuado del conducto de suministro.

Fig. 9: Medicin de la temperatura

en una chimenea de gases de combustin/aire

Temperatura de gases de combustin (TH)

La temperatura de los gases de combustin se mide en el

lugar ms caliente de la corriente de los gases. En este punto

coincide la temperatura y la concentracin de dixido de

carbono (CO2) tienen su mximo y el contenido de oxgeno (O

2) su

mnimo.

Nmero de opacidad

Productos derivados

Temperatura del gas de

combustin

Temperatura del aire

ambiente


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TiroEn calderas de tiro natural, el tiro es la condicin bsica para que

los gases de combustin salgan por la chimenea. Debido a que la

densidad de los gases residuales calientes es menor que la del aire

fro externo, en la chimenea se crea un vaco parcial. Esto se

conoce como tiro. El tiro succiona el aire de la combustin y

supera cualquier resistencia de la caldera o del tubo de gas. En

calderas presurizadas, el ratio de presin en la chimenea puede

despreciarse ya que en este caso el tiro forzado crea la presin

necesaria para eliminar los gases residuales. En instalaciones de

este tipo pueden utilizarse chimeneas con un dimetro de tubera

menor.

xidos de nitrgeno (NOX)Medir los xidos de nitrogeno ofrece un medio para controlar las

mediciones de combustin efectuadas para reducir los xidos de

nitrgeno fuera de la caldera. El trmino xido de nitrgeno (NOX)

se refiere a la suma del monxido de nitrgeno (NO) y dixido de

nitrgeno (NO2). En calderas pequeas (excepto las calderas de

condensacin), la proporcin entre NO y NO2

siempre es la misma

(97% NO, 3% NO2). Por lo tanto, los xidos de nitrgeno (NO

X) se

calculan normalmente a partir de la medicin del monxido de

nitrgeno (NO). Si se necesita una medicin precisa de NOX,

deben medirse y adicionalmente el dixido de nitrgeno (NO2).

Presin del flujo de gas

Al chequear los calentadores de gas, se debe medir la presin deflujo de gas en el tubo de alimentacin y contrastarse con el valor

especificado por el fabricante. Esto se realiza por medio de una

medicin de la presin diferencial. La medicin de la presin

diferencial se utiliza para fijar la presin de boquilla en los

calentadores de gas por medio de la cual se adapta la potencia de

la caldera al calor requerido.

xido de nitrgeno

Presin

Tiro


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Parmetros calculados

En el apndice se incluyen y se explican brevemente las frmulas que

constituyen la base para calcular los siguientes parmetros.

Prdidas por chimenea (qA)

Las perdidas por chimenea son la diferencia entre el nivel de calor

del gas de salida y el nivel de calor del aire ambiente en relacin

con el valor del poder calorfico inferior del fuel. Es por ello queuna medida del nivel del calor del gas de salida. Las prdidas por

chimenea van pues, limitadas. Despus de determinar el contenido

en oxgeno y la diferencia entre la temperatura ambiente y la de los

gases de la combustin, se pueden calcular los factores especficos del

combustible para el clculo de las prdidas por chimenea. En el lugar

del contenido de oxgeno, se puede utilizar la concentracin de dixido

de carbono (CO2) para su clculo. La temperatura de los gases de la

combustin (TH) y el contenido de oxgeno o el contenido de dixido

de carbono (CO2) deben medirse simultneamente en un nicopunto.

El ahorro conseguido mediante un ajuste ptimo del sistema de

calefaccin basado en los clculos de las prdidas por chimeneas es

obvio:

prdidas por chimeneas del 1% = consumo de combustible

adicional del 1%

Prdida energtica / ao = Prdidas por chimeneas xconsumo de combustible/ao

El siguiente ejemplo ayudar a clarificar esto:

Prdidas por chimenea calculadas = 10 %

Consumo de combustible / ao = 3000 L fueloil

ligero

La prdida energtica corresponde aproximadamente a 300 L de

fueloil ligero / ao

Prdidas por chimenea


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Concentracin de dixido de carbono (CO2)

El contenido de dixido de carbono de los gases de la combustin da

una indicacin del rendimiento de la caldera. Si la proporcin de CO2

es tan elevada como sea posible con un ligero exceso de aire

(combustin completa), las prdidas por chimenea son menores. Para

cada combustible hay un contenido en los gases de CO2

mximo

(CO2 mx

) determinado por la composicin qumica del combustible y

que en la prctica no es posible alcanzar.

CO2 mx

valores para distintos combustibles:

- Gasoil EL 15,4% vol. de CO2

- Gas natural 11,8% vol. de CO2

- Carbn 18,5% vol. de CO2

Para calcular los valores de CO2

utilizan los valores de CO2 mx

y el

contenido de oxgeno de los gases de combustin.

Exceso de aire El oxgeno necesario para la combustin se suministra a la calderas a

travs del aire ambiente. Para conseguir una combustin completa, lacombustin necesita disponer de exceso de aire respecto al

tericamente necesario. El ratio del exceso de aire de combustin para

el aire tericamente necesario se llama exceso de aire (Lambda).

La proporcin de aire se determina a partir de la concentracin de CO,

CO2 y O2. Estas relaciones se muestran en el diagrama de combustin,

(vase la Fig. 10). Durante la combustin, el nivel de CO2se relaciona

con un nivel de CO (con defecto de aire/1)

Fig. 10: Diagrama de

combustinLack of air Excess air

Fuel/

air mixture

Carbonm

onoxide(CO)

Flueg

asloss

Carbondioxide(CO2)

Oxygen(O2

)

Fluegascomponents

Idealo

peratingrange

ofburners

Dixido de carbono

Lambda

mponente

shumodecombustin

Falta de aire

mezca

aire/combustible

monxidodecarbono(CO

Exceso de aire

prdid

acom

bustibl

e

deaire

dixidodecarbono(CO2)

oxgeno

(O2)campoptimo

instalacindecalderas


22/206

Dado que el valor de CO2

presenta un mximo, no est claro en s

mismo, de modo que resulta necesaria una medicin de CO o de O2.

En los casos en los que se opere con exceso de aire (la manera ms

usual de operar), es preferible la determinacin del O2. Existe un

diagrama especfico para cada combustible y un valor especfico para

el CO2 mx

(Cf.. Apndice).

Rendimiento

Se calcula a partir de las partir de las prdidas por chimenea (qA) y las

prdidas por inquemados (qi), de acuerdo con la frmula siguiente:REN= 100 - qA - qiCO-Corregido

Medicin de CO exento de aire y vapor de agua

Nota: COcorregido

= COno diluido

Temperatura del punto de roco

El punto de roco de un gas es la temperatura a la que el vapor de

agua contenido en el gas cambia al estado lquido. Este cambio se

denomina condensacin y el lquido formado es el condensado. Por

debajo de la temperatura del punto de roco la humedad est presente

como lquido y por encima del punto de roco como gas. Un ejemplo

es la formacin y desaparicin de la niebla o roco dependiendo de la

temperatura. La temperatura del punto de roco se determina a partir

del grado de humedad: el punto de roco del aire con un grado de

humedad del 30% es de aproximadamente 70 C, mientras que el aire

seco con un grado de humedad de tan slo el 5% tiene un punto deroco de 35 C.

50%

40%

Gradodehumedaden%

Punto de roco en C

30%

20%

10%

0%0 10 20 30 40 50 60 70

Rendimiento

Temperatura del punto de

roco


23/206


24/206

carbono (CO2) . Las prdidas por chimenea (qA) en el analizador

se calcula a partir de estos valores medidos (TA,TH, O2

CO2). El

valor calculado de las prdidas por chimenea se redondea. Los

valores decimales hasta 0,50 se redondean a la baja y valores

decimales mayores se redondean al alza.

Fig. 13: Determinacin de las prdidas por humos

Se puede producir un descenso acusado de la temperatura

del gas de combustin por las siguientes razones:

- Se produce un goteo de condensado sobre el termopar (sensor

de temperatura) mientras la sonda del gas de combustin se

encuentra en posicin vertical.

Remedio: La sonda del gas de combustin se debe montar enposicin horizontal, de modo que se pueda extraer el condensado

o pueda eliminarse por goteo.

Se pueden producir unas prdidas por humos demasiado

elevadas por las siguientes razones:

- Temperatura del aire ambiente incorrecta debida a una

calibracin cero con una sonda de gas de combustin caliente.

Recomendacin: realice la medicin con una sonda para el aire

ambiente separada.

- Combustible incorrecto.- La temperatura del punto caliente flucta en las calderas

atmosfricas de gas Por esta razn resulta difcil conseguir una

Informacin prctica


25/206


26/206

La determinacin de la opacidad en calderas de gasoil.Al

medir la opacidad, se coloca la bomba de opacidad en el

conducto del gas de combustin con un papel de filtro y se

absorbe el gas de combustin con ayuda de un bombeo.

Seguidamente, se retira la hoja de filtro y se chequea la presencia

de derivados de gasoil. En el caso de que se decolore al tirarle una

gota de acetona debido a los derivados de gasoil, no se debe

utilizar ste filtro para determinar el nmero de opacidad. Se han

de llevar siempre a cabo tres mediciones separadas. El

ennegrecimiento del filtro se compara con la escala de Bacharach

y seguidamente se determina el nmero de opacidad. Si el filtro se

ha humedecido durante la medicin debido a la formacin de

condensado, se debe repetir la medicin. El valor final del nmero

de opacidad se determina calculando el valor medio aritmtico de

las tres mediciones separadas. En los quemadores de gas no se

determina el nmero de opacidad.

Fig. 15: Valores lmite de los nmero de opacidad en combustibles lquidos.

Etapa 3

more than 4

up to 11

more than 11

Nominal heatoutput in KW

Forced draught burner 2 1

3 3

Type of burner

Smoke spot number

to 30.9.1988 from 1.10.1988

Condensation burner

Forced draught burner 2 1

2 2Condensation burner

Unit set up or fundamentally changed

1

3

from 1.11.1996

1

2

Tipo calderaSalida nominal decalor en KW

ms de 4

ms de 11caldera tiro forzado

caldera de condensacin

caldera tiro forzado

caldera de condensacinhasta 11

Nm. opacidadUnidad disponible o cambios fundamentales

adesde desde


27/206

En los sistemas que le resulten desconocidos, en primer lugar ha

de medir la opacidad de tal forma que los analizadores no se

sometan a condiciones de trabajo desfavorables de forma

innecesaria.

Medicin del tiro de chimenea

Con objeto de determinar el tiro de chimenea (fuerza ascensional)

necesaria para extraer los gases de combustin en los

quemadores atmosfricos, la sonda de combustin se inserta denuevo a travs del orificio para realizar la medicin en el conducto

del gas de combustin. En esta posicin se comienza la medicin

del gas de combustin o de la presin, poniendo a cero en primer

lugar el sensor de presin. Se retira la sonda del gas de

combustin y se mide la presin del aire alrededor de la caldera. El

analizador indica de forma automtica la presin diferencial entre el

entorno circundante y la chimenea con un signo negativo. El punto

cero tambin se puede fijar en el exterior del tubo del gas de

combustin con objeto de ser capaz de reconocer las

fluctuaciones de presin. En este tipo de medicin no se aspira

nada de gas de combustin.

Valor tpico del tiro de chimenea:

Caldera de tiro forzado: presin positiva entre

0,12 y 0,20 hPa (mbar)

Quemador de vaporizacin de gasoil y caldera atmosfrica de gas:

presin negativa entre 0,03 y 0,10 hPa (mbar)


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29/206

VI. Medicin de CO en calderas de gasPara proteger la seguridad de los operadores las calderas de gas

se chequean. Debe asegurarse que los gases de la combustin

son emitidos por el conducto de gas de combustin. Esto es

particularmente importante en calderas de gas sin tiro forzado, ya

que los gases de la combustin slo se eliminan a travs del tiro

natural. Si se obstruyen las lneas de los gases de combustin, los

gases podran entrar en la sala de la caldera a travs del cortatiros

poniendo al operador en peligro. Para prevenirlo, se mide la

concentracin del monxido de carbono (CO) en las calderas con

la cmara de combustin abierta y en calderas sin ventilador y se

revisan las lneas de los gases de combustin. Esta medida de

seguridad no es necesaria en calderas de tiro forzado ya que los

gases de la combustin son vehiculados hacia la chimenea.

Controles de seguirdad en calderas de gas con una cmara decombustin abierta y en quemadores sin ventiladorLa siguiente lista de control incluye todas las tareas necesarias

para una inspeccin completa de las lneas de gases de

combustin.

Tarea OK ObjecionesChequear la disponibilidad de funcionamiento de la caldera

Cerrar todas las ventanas y puertas cercanas al quemador

Observar la influencia de los ventiladores disponibles

Chequear que las ventilaciones presentan una seccin eficaz libre

Chequear que la manguera de gas de combustin presenta una seccin eficaz libre

Chequear que la cmara de combustin est libre de suciedad y defectos

Chequear que las lneas de gases calentado presentan una seccin eficaz libre

Poner en marcha la caldera de gas

Chequear funcionamiento regulador

Valorar la combustin observando el aspecto de la llama

Chequear los gases que salen de la caldera para ver que no generanproblemas de depsitos en los mismos

Chequear las funciones del control de caudal

Fig. 16: Lista control para la

inspeccin de las lneas de gases

de la combustin en calderas

atmosfricas


30/206


31/206

Valores lmte de la concentracin de CO referidos a los gases de la

combustin no diluidos:

COno diluido

(COcorregido

)mayor de 500 ppm: Es necesario el

mantenimiento del sistema

COno diluido

(COcorregido

)mayor de 1000 ppm: Cierre del suministro

Slo se pueden utilizar concentraciones de CO diluido para

evaluar un quemador, ya que en este caso, slo interviene elO

2del comburente

Medicin de CO en el ambiente

Si se instala un sistema de calefaccin de gas en salas habitadas,

debe medirse el nivel de CO por razones de seguridad. El retorno

de gases de combustin puede producir elevados niveles de CO

con el resultado de envenenamiento. Est medicin debera

llevarse a cabo antes que el resto de la mediciones.

El humo de los cigarrillos influye en la medicin (mn. 50 ppm).

La respiracin de fumadores influye en la medicin

aproximadamente en 5 ppm.

Importante

Concentracin de CO en el aire Tiempo de inhalacin y efectos

30 ppm 0,003 % Valor lmite umbral (concentracin mx. que se

puede respirar durante un perodo de 8 horas)

200 ppm 0,02 % Dolor de cabeza leve en 2 3 horas

400 ppm 0,04 % Dolor de cabeza en el rea de la frente en 1 2

horas, que se extiende a todo el rea de la cabez

800 ppm 0,08 % Mareo, nuseas y temblores en las piernas en

45 minutos. Prdida de consciencia en 2 horas

1600 ppm 0,16 % Cefalea, nuseas y mareos en

20 minutos. Muerte en 2 horas

3200 ppm 0,32 % Cefalea, nuseas y mareos en

5 10 minutos, muerte en 30 minutos

6400 ppm 0,64 % Cefalea y mareos en 1 2

minutos. Muerte en 10 15 minutos

12800 ppm 1,28 % Muerte en 1 3 minutos


32/206

VII. Clculo de RendimientoEn sistemas de calefaccin convencionales

La frmula se calcula por:

REN = qA - qi -qRqA=Prdida por chimeneaqi= Prdida por inquemadosqR=Prdida por radiacin

Hornos de condensacinDado que el calor de condensacin resulta necesario en los hornos de

condensacin modernos, Testo ha introducido el valor adicional XK

para obtener un clculo correcto. El valor incluye el uso del calor de

condensacin con relacin al rendimiento. Cuando los gases de

combustin se enfran por debajo de su temperatura del punto de

roco, cuyo valor especfico est almacenado de forma especfica para

cada combustible en el analizador Testo, (Fig. 24), el coeficiente

proporcional XK indica el calor requerido de vaporizacin del agua

condensada, que puede hacer que las prdidas por humos

disminuyan o se hagan negativas. El nivel de eficacia relacionado

puede tomar valores mayores del 100% (ejemplo siguiente).

= 100% - qA-qi-qR

Coeficiente proporcional XK


33/206

A2 = 0,68 > qA = 19% (coeficiente proporcional XK)

B = 0,007

TH = 30 C > qA = -5% (con el coef. proporcional XK)

TA = 22 C > h = 100 % - (-5%)

O2

= 3% = 105 %

XK = 5,47 %

Por medio de otro ejemplo, el siguiente diagrama muestra con claridadporque el rendimiento en las calderas de condensacin es mayor del

100%.

Fig. 17: Prdidas energticas en calderas de baja temperatura y de

Caldera decalefaccin de

baja temperatura

100 % referido alvalor calorfico neto

91 % de energatrmica utilizada

11 % de energa

del condensado

no utilizada

8 % de

prdidas

del gas de

combustin

1 % de

prdidas

por

radiacin

1,5 % de

energa del

condensado

no utilizada

1 % de

prdidas

del gas de

combustin

0,5 % de

prdidaspor

radiacin

108 % de energatrmica utilizada

111 % referido alvalor calorfico neto

Caldera decondensacin

Ejemplo de fueloil ligero


34/206

Una vez que se ha comenzado a utilizar el combustible, se

forma calor y vapor de agua.

Si se mide completamente el calor, se obtiene el 100% del valor

rendimiento.

Si se suma la energa contenida en el vapor de agua (calor de

condensacin), se obtiene rendimiento superior.

El poder calorfico superior siempre es mayor que el poder

calorfico inferior

Sin embargo, las calderas de condensacin tambin utilizan

energa de condensacin adems del poder calorfico inferior, lo

que quiere decir que el rendimiento puede ser mayor del 100%.

An as, las calderas de condensacin funcionan con

prdidas, lo que resulta claro si se relaciona el rendimiento

con el poder calorfico inferior, en lugar de con el poder

calorfico superior.

Combustible Temperatura del punto de roco (en C)

Gas natural H 57,53

Fueloil ligero EL 50,37

LPG (70/30) 53,95

Gas ciudad 61,09

Fig.18: Temperaturas de punto de roco del gas de combustin especficas delcombustible. Calculadas para la presin estndar (1013 mbar) y combustin

estequiomtrica.

Nota


35/206

VIII. Medicin de NO2

en quemadores de

gas

Los xidos de nitrgeno NOX

representan el total del monxido de

nitrgeno (NO) y del dixido de nitrgeno (NO2). En general, la

proporcin entre la concentracin del NO y la del NO2

es

constante (97% NO, 3% NO2). Por esta razn, una medicin de

NO resulta suficiente para determinar la concentracin de NOX

. No

obstante, si se utilizan

combustibles mezclados o

calderas de condensacin, se

altera esta proporcin. Por

consiguiente, se han de medir

por separado los dos

componentes (NO y NO2) y

sumar los resultados para

representar los NOX.

Fig. 19: Preparacin del testo 300 XXL

con gas integrado

para medir NO2

Dado que el dixido de nitrgeno (NO2) es hidrosoluble, se

debe utilizar gas de combustin seco para determinar con

exactitud la concentracin de NO2, ya que de lo contrario no

se tendra en cuenta el NO2

disuelto en el condensado. Esta

es la razn por la que la preparacin del gas siempre se llevaa cabo antes de las mediciones de dixido de nitrgeno, con

objeto de secar el gas de combustin antes de la medicin

real.

Si se realiza la medicin en las cercanas de un filtro

electrosttico, se debe poner una tierra a la sonda de gas

de combustin debido a la carga esttica.

Si se espera un elevado nivel de partculas y de holln, se

deben utilizar filtros limpios y secos. Se puede utilizar unfiltro preliminar.

Importante

Informacin prctica


36/206

IX. Tests de funcionamiento en las

unidades de calefaccinTest de fugas en las lneas de gases de combustin

Los conductos de evacuacin de los gases de combustin en

calderas estancas, se chequean en busca de fugas midiendo el

nivel de O2

en aire primario. Es necesario realizar este test en los

sistemas modernos. Habitualmente, la concentracin de O2 en laentrada del aire primario es del 21%. En el caso de medirse

valores inferiores al 20,5%, constituye una indicacin de la

existencia de una fuga en el conducto interno (evacuacin de los

gases de combustin); es necesario chequear el sistema.

Fig. 20: Medicin de O2

en la entrada de aire primario con ayuda de una sonda

en forma de hoz.

Con la sonda 0632.1244 se permite medir el oxgeno O2

en aire

primario rpida y eficazmente.

En la actualidad, el mtodo convencional para los tests de fuga en un

conducto de gases de combustin consistente en la comprobacin de

la presin slo se utiliza en chimeneas. Se introduce aire en el

conducto de gases de combustin utilizando un tester de presin

hasta alcanzar una presin de 200 Pa (previamente: 1000 Pa). La

cantidad de aire que escapa a travs de una fuga se determinamanteniendo la presin. El tubo de evacuacuin de los gases de

combustin se considera estanco si presenta una velocidad de fuga

Ingoingair

F

l

u

e

g

a

s

Ingoingair

Doble pared

Gases de

combustin

Aire primario

Sonda en forma

de hoz


37/206

Control de fugas de gases de combustin

mediante detector electrnico (espejo electrnico)

Resulta necesario disponer de una extraccin correcta de los

gases de combustin de la unidad de control de caudal a fin de

asegurar que el quemador funciona de forma eficaz. Se dispone

de diversas opciones para determinar si los gases de combustin

se expulsan correctamente. La emisin de gases de combustin

se determina mediante la condensacin sobre un espejo de roco

o sobre la sonda del analizador del gas de combustin, mediante

un aumento de la temperatura medida por el termopar, o mediante

la visualizacin del revoco con ayuda de un pequeo tubo.

Los siguientes errores pueden causar un revoco hasta la unidad de

control de caudal:

Presencia de un tubo de gases de combustin con fugas

debido a la ausencia de juntas o a la deformacin de las

mismas, fatiga del material de las juntas, conexiones de tubo

que se han desencajado, mordeduras, corrosin o grietas.

Obstruccin del tiro del gas de calefaccin por partculas o

deformacin.

Suministro de aire no disponible debido a un entorno cerrado.

Aberturas de ventilacin

bloqueadas o llenas de

suciedad.

Restricciones o bloqueos

en el rea de la lnea del

gases de combustin.

Fig. 21: Deteccin de los gases de

combustin de escape en la

Averas posibles


38/206


39/206


40/206

De forma simplificada, se aplican las siguientes reglas heursticas:

Para conseguir la mxima El CO2

debe ser lo mayor

eficacia posible

El CO debe encontrarse dentro de

los lmites seguros (muy bajo)

Calderas de condensacin y de baja temperatura

Cmo se configuran las calderas?

Adapte el quemador a la capacidad trmica nominal de la

caldera.

Ajuste los gases de combustin a los valores lmites, tales como

las prdidas por humos.

Ajuste los nuevos sistemas de modo que los derivados de holln

estn por debajo de 1.

Ajuste la concentracin de CO2

en los sistemas nuevos hasta

aproximadamente 11-13 %.

Ajuste la temperatura del gas de combustin segn especifique

el fabricante.

Optimice las concentraciones de CO.

Si la temperatura diferencial corresponde a las

especificaciones del fabricante, entonces el sistema est,

en la mayor parte de los casos, correctamente regulado.

Si las temperaturas del gas de combustin son bajas se

forma una gran cantidad de condensado, lo que puede

tener como resultado unas lecturas incorrectas o causar

daos al analizador. Remedio: utilice un secador de gases

en lugar de una trampilla de condensados (Vase la Fig. 24).

Informacin prctica


41/206

Fig. 24: El

secador de gases

garantiza que las

lecturas son exactas

y protege al

analizador testo 300

de los daos

causados por el

condensado.

Sistemas de calefaccin de gas

El objetivo del ajuste es conseguir un uso del combustible lo ms

adecuado y respetuoso con el medio ambiente posible. Al operar

los quemadores de gas, se debe ajustar y controlar el caudal del

gas. Esto se realiza midiendo la presin del flujo de gas. El

fabricante especifica los valores de esta presin y se deben ajustar

despus de la instalacin. Una opcin adicional es la presin en la

boquilla, que influye en la combustin.

Cmo se ajusta un sistema de calefaccin de gas?

Ajuste del gas de combustin a los valores lmite.

Ajuste de la presin correcta del flujo de gas mediante la

medicin de la presin diferencial (p.ej. testo 300). El valor

correcto de la presin se puede encontrar en las hojas de datos

del fabricante. Con este ajuste se consigue la presin correcta

del gas en la boquilla.

La capacidad del quemador se puede adaptar al calor necesariopor medio de la presin en la boquilla. Una presin incorrecta


42/206

Presin del gas La llama se apaga

demasiado alta Combustin incompleta

Elevada concentracin de CO

Riesgo de envenenamiento

Consumo elevado de gas

Presin del gas La llama se apaga

demasiado baja Elevadas prdidas del gas de combustin

Elevado nivel de O2

Bajo nivel de CO2

No lleve a cabo mediciones de la presin en el tubo

principal (respete los rangos de medicin).

Asegrese de que no hay fugas entre el punto de muestreo

y el analizador (riesgo de explosin).

Informacin prctica


43/206

XI. Test de fugas en tuberas de gas yagua. Segn DVGW

Antes de empezar a trabajar en tuberas utilizadas para

transportar gas, se debe cerrar el dispositivo de corte y

asegurarse para que no puedan abrirlo personas no autorizadas

(p.ej. retirando la llave o la manivela). Siempre que se emita o

puedan producirse escapes de gas, se debe asegurar que el

gas se puede expulsar con seguridad por medio de la

ventilacin o transportndolo al exterior con ayuda de una

manguera. Slo se debe abrir el dispositivo de corte si estn

bien cerradas todas las aberturas de los tubos bloqueados a

travs de las que podra fluir el gas. Lo anterior no se aplica al

trabajo de mantenimiento externo sobre los tubos.

Las fugas en los tubos de gases se deben detectar con ayuda

de instrumentos de deteccin de gases o espuma segn la

normativa DIN 30657; no se permiten los tests de fugas que

utilicen llamas. Las medidas de sellado temporal slo estn

permitidas en el caso de que haya que afrontar inmediatamenteuna situacin peligrosa.

Los tubos que operen a presiones de hasta 100 mbar se

someten a una test previo y a una test principal. Los tests se

han de llevar a cabo antes de cubrir el cable o de recubrir lo

mismo para sus conexiones. Las pruebas tambin se pueden

llevar a cabo seccin por seccin.

Se deben documentar todos los tests.

Test previoEl test previo consiste en una chequeo de carga para los tubos de

nueva instalacin sin conexiones. Las aberturas del tubo se deben

sellar bien durante el transcurso del test mediante tapones, tapas,

topes o bridas ciegas de material metlico. No estn permitidas las

conexiones con tubos de gases. El test previo se puede llevar a cabo

en tubos con conexiones siempre que la etapa de presin nominal de

la conexin corresponda al menos con la presin de prueba.

El test previo se debe llevar a cabo usando aire o un gas inerte (para

conseguir una reaccin lenta, p.ej. nitrgeno o dixido de carbono),

pero no con oxgeno, y con una presin de prueba de 1 bar. La presin

de prueba no debe disminuir durante el test, que dura 10 minutos.


44/206

Test principal

El test principal es un test de fugas para tuberas, incluyendo las

conexiones pero sin los instrumentos para gases y sus respectivos

dispositivos de control y seguridad. El contador de gas se puede

incluir en el test principal. El test principal se debe llevar a cabo

usando aire o un gas inerte (para conseguir una reaccin lenta,

p.ej. nitrgeno o dixido de carbono), pero no con oxgeno, y con

una presin de prueba de 110 mbar. Tras la compensacin de

temperatura, la presin de prueba no debe disminuir durante el

test, que dura como mnimo 10 minutos. El instrumento de

medicin debe tener una gran exactitud, de modo que se registre

una cada de presin de 0,1 mbar.

Medicin de la cantidad de fuga

Los tuberas de baja presin que estn en uso o no usados se

someten a tests para garantizar su funcionamiento siempre que se

sospeche la presencia de fugas, a peticin del cliente, o si se

conectan de nuevo. En primer lugar se realiza un chequeo de

carga en el tubo, en el que se somete a una presin de prueba de

3 bar durante un periodo de 3 a 5 minutos. El objetivo del chequeo

de carga es detectar daos debidos a la corrosin. Se bombea

aire a travs del tubo hasta alcanzar la presin de prueba y se

mide la cada de presin en un minuto.

a) Se garantiza el funcionamiento sin lmite si la cantidad de fugas

de gas es menor de 1 litro por hora a la presin de

funcionamiento.

b) Se indica un funcionamiento restringido si la cantidad de fugas

de gas se encuentra entre 1 y 5 litros por hora a la presin de

funcionamiento.

c) No se garantiza el funcionamiento si la cantidad de fugas de gas

es mayor de 5 litros por hora a la presin de funcionamiento.


45/206

Con el fin de establecer la cantidad de gas que se est perdiendo,

se determina esta cantidad en todo la tubera basndose en la

longitud medida o estimada de la misma. La cantidad de gas

fugado se puede representar en grficos basndose en la cada de

presin por minuto, medida con un medidor de presin diferencial,

y la cantidad de gas de la tubera utilizando la hoja de clculo G

624 de DVGW o la regla de clculo especial de Testo aprobada

DVGW.

Fig. 25: Determinacin de capacidad de funcionamiento con ayuda de la regla de

clculo de Testo

El uso de una regla de clculo hace innecesaria la introduccin de

datos en el analizador. Se determina el valor calculado de la cantidad

de gas que se ha fugado mediante la siguiente frmula:

VB

= V (p1/p

2- 1) x p

B/p

Lx f x 60

VB

Cantidad de gas fugado durante la operacin, en L/min

V Cantidad que se encuentra en el tubo, en L

p1

Presin de prueba absoluta al inicio de la

medicin en mbar

(lectura baromtrica + presin de prueba inicial)

p2

Presin de prueba absoluta al final de la medicin en

mbar (lectura baromtrica + presin de prueba final)

pB

Presin mxima de operacin del gas, en mbar

p Presin de prueba al inicio de la medicin con

Determine la cantidad de

gas que se ha fugado con

ayuda de una regla de

clculo


46/206

f Factor que tiene en cuenta el tipo de gas

Como alternativa, se encuentran disponibles instrumentos para la

medicin de las cantidades fugadas (Testo an no los suministra),

para lo que actualmente no existen directrices de test que seguir.

Esto convierte a la medicin calculada de la cantidad de gas

fugado en el nico medio comparable disponible.

Se pueden realizar las siguientes mediciones segn la capacidad

de funcionamiento:

a) Si se dispone de una garanta de funcionamiento ilimitada, se

pueden utilizar las tuberas.

b) En el caso de una capacidad de funcionamiento restrigida, se

han de sellar o renovar los tubos. Existe una opcin adicional

para los tubos que tengan una presin de operacin de 100

mbar segn la hoja de clculo G 624 de DVGW. Segn la

Seccin 7.1.3, se ha de restablecer la estanqueidad bajo

presin antes de 4 semanas despus de determinar una

capacidad de funcionamiento reducida.

c) En el caso de que no exista capacidad de funcionamiento, las

tuberas se han de retirar del sistema. Estas mismas

especificaciones se aplican a las secciones de tubo reparadas

cuando se vuelven a poner en funcionamiento, al igual que

ocurre con los tubos de nueva instalacin.

Estas mediciones aparecen indicadas en la regla de clculo de

Testo

Se debe llevar a cabo un test de la cada de presin despus

de todos los trabajos de reparacin (test principal, cf. pgina45)

Test de presin en tuberas de agua

Este test est compuesto del test previo y del principal y se lleva a

cabo en tubos de nueva instalacin y en tubos que an no se

hayan recubierto. Se utiliza en los casos en los que no se pueda

llevar a cabo el test con agua debido al riesgo de congelacin o

corrosin. Por razones de seguridad, el test principal se lleva a

cabo utilizando una presin de 110 mbar antes del test previo con

una presin mxima de 3 bar (en dimetros de tubo nominaleshasta DN 50) o mx. 1 bar (en dimetros de tubo nominales hasta

DN 50) E t t t tit l t t d i d

Importante


47/206


48/206

XII. Instrumentos de medicin

Las condiciones necesarias para un analizador porttil de gases de

la combustin suponen un reto para cualquier fabricante de

instrumentos de medicin. Las severas condiciones del entorno de

medicin y la necesidad de realizar esta medicin sin corriente

exigen un elevado nivel de conocimientos tcnicos y un diseo

apropiado al uso. Los instrumentos deben ser compactos, ligeros,

fcilmente transportables y sencillo de usar. Otros puntos

importantes son la necesidad de disponer de valores de medicin

con rpidez y con bajo consumo de energa y mantenimiento.

Sensores

Las condiciones necesarias para un instrumento de medicin

afectan directamente la eleccin de los sensores para determinar

las concentraciones de gas. Los sensores qumicos han

demostrado su trabajo en la prctica. La rpida disponibilidad delos valores de medicin, el pequeo espacio que ocupan, el

mantenimiento por el propio usuario y el bajo coste de fabricacin

son las principales ventajas de este tipo de sensores. De todas

formas, es necesario un gran trabajo de investigacin y desarrollo

para crear un entorno adecuado para las clulas de medicin de

gas. Esto incluye la optimizacin de las lneas de gas, crear la

ubicacin adecuada para el cruce de sensibilidad y disear las

clulas de manera que simplifiquen al usuario su sustitucin.

Funcionamiento de un sensor qumico de dos

electrodos

Los sensores de tres electrodos se utilizan para determinar las

concentraciones de gases txicos. La operacin de estos

instrumentos se explica con referencia al sensor de monxido de

carbono (CO).

Un sensor de dos electrodos tpico es el sensor de oxgeno (O2).

La Fig. 27 muestra el funcionamiento de un sensor de oxgeno.


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Fig. 27: Esquema de un sensor de oxgeno

Funcionamiento de un sensor de oxgeno en palabras clave:

Las molculas de O2

pasan a travs de la membrana permeable

hasta al ctodo.

Reaccin qumica: Se crean iones OH- (iones = partculas cargada)

Los iones emigran a travs del fluido electroltico al nodo del sensor.

El movimiento de iones produce una corriente elctrica en el circuito

externo proporcional a la concentracin de O2. Esto significa que, a mayor concentracin, mayor corriente elctrica.

Se mide la cada de voltaje en la resistencia y se procesa

electrnicamente.

La resistencia integral con coeficiente de temperatura negativo sirve

para compensar las influencias de la temperatura, as se asegura

que el comportamiento del sensor es estable a la temperatura.

La vida de un sensor de oxgeno es de aprox. 3 aos.

Fresh air

O

Gas-permeablemembrane

"Ion migration"

Anode

Aqueouselectrolytic fluid

+

Cathode

Cathodeconnection

NTC resistance(neg. temperature

coefficient)

Externalcircuit

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

Sensor de oxgeno

circuito externo

fluido electroltico

acuoso

nodo

migracin in

Aire limpio

ctodo

conexin ctodo

resitencia NTC

(coeficiente

temperatura

negativo)

menbranas

permeables gas


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Ecuaciones de la reaccin

Ctodo: O2 + 2H2O + 4e 4OH

nodo: 2Pb + 4OH 2PbO + 2H2O + 4e

Equilibrio:2Pb + O2 2PbO

Las concentraciones de gas excesivas acortan el tiempo devida de las clulas de medicin.

Funcionamiento de un sensor qumico de tres

electrodos para gases txicos

Fig. 28: Diagrama de un sensor de monxido de carbono

Resumen del funcionamiento de un sensor de tres electrodos

(utilizando como ejemplo un sensor de CO):

Las molculas de CO migran a travs de la membrana

permeable a gases hasta llegar al electrodo detector.

Reaccin qumica: formacin de iones H+.

Los iones migran hasta el contraelectrodo.

Segunda reaccin qumica con ayuda del O2

en aire limpio:

conduccin de corriente en el circuito externo.

El electrodo de referencia estabiliza la seal del sensor

Flue gas

CO

Fresh air

O

Gas-permeablemembrane

Sensingelectrode

Referenceelectrode

Counterelectrode

Aqueouselectrolytic fluid Gas-permeable

membrane

HH

+

-

Sensorcurrent

External circuit

Sensor de monxido de

carbono

Informacin prctica

Aire limpio

gases de combustin

electrodocontador

electrodoreferencia

electrodosensible

menbranapermeable gas

circuito externo

fluidoelectrolticoacuoso

sensor corrientemembrana permeablegas


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En este caso su resistencia elctrica disminuir.

Se activa una alarma visual o acstica.

Las concentraciones de gas excesivas y el fro, la humedad y las

partculas de suciedad acortan el tiempo de vida de las clulas de

medicin.

Electrnica

La tendencia en desarrollo y produccin es conseguir instrumentos demedicin cada vez ms complejos y pequeos. El diseo asistido por

ordenador (CAD) y la produccin automtica permiten adaptar circuitos

electrnicos complejos en espacios lo ms pequeos posibles. Los

circuitos estn diseados con el principio multicapa y los componentes

electrnicos estn montados utilizando la ltima tecnologa (diseo

montaje de superficies, SMD). Una prueba por ordenador (probador en

circuito) comprueba los circuitos montados e identifica cualquier fallo en

su etapa inicial. Cuando los circuitos y las clulas de medicin estn

montadas en la caja de cuidado diseo, los instrumentos se

comprueban operativamente en un banco de pruebas asistido por

ordenador y se calibran utilizando un gas patrn. La certificacin DIN ISO

9000 garantiza una calidad constante, que se complementa con un

competente servicio post-venta. El resultado son instrumentos que

cumplen las necesidades del anlisis de gas.

Informacin prctica


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antecmara, el gas a medir fluye hasta las clulas de medicin,

que -segn el diseo- mide las concentraciones de O2, CO, NO,

NO2

y SO2.

Para medir el tiro, no se aspira gases de la combustin. El gas

sobrante pasa, a travs de una lnea de gas especfica,

directamente de la sonda al sensor de presin del analizador, que

mide el tiro.

La temperatura del aire de combustin la mide un sensor de

temperatura conectado directamente al instrumento de medicin.


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NOTAS:

-El rendimiento es correcto para calderas estancas o combustin cerrada.

COcorregido

= COno diluido

= CO x CO: valor de CO medido

: exceso de aire

Conversin ppm a mg/m3 en relacin al O2

de referencia

(Libremente seleccionable de acuerdo con el combustible)

CO :

NO :

SO2:

21 : contenido de oxgeno del aire

O2

: contenido de oxgeno medido

21- O2ref

CO =

21- O2ref

21- O2

NO = x NO (ppm) x 2,05

21- O2ref

21- O2

SO2

= x SO2

(ppm) x 2,85

21- O2

x CO (ppm) x 1,25


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Presentacin de los instrumentos Testo

Tecnologa de medicin para el medio ambiente, HVAC,

Industria

La firma Testo AG de Lenzkirch/Selva Negra, una empresa de

tamao medio, se fund en 1957. Ms de 1000 empleados

desarrollan, fabrican y venden la tecnologa de medicin

medioambiental en todo el mundo: instrumentos electrnicos

porttiles de medicin y sensores de temperatura, humedad,velocidad, gas de combustin, anlisis de aguas, luz, sonido, presin

y rpm.

Innovacin

La innovacin incluye todas las actividades implicadas en el

entendimiento de las necesidades actuales y futuras de nuestros

clientes. Los departamentos de investigacin y desarrollo de Testo,

gracias a su poder de innovacin extraordinariamente alto, convierten

estas necesidades en productos que seguidamente se ponen a

disposicin de nuestros clientes en todo el mundo en el momentoadecuado, al precio apropiado y con las caractersticas idneas. El

70% de nuestra facturacin procede de productos que no tienen

ms de 3 aos de antigedad, lo que muestra claramente el poder

de innovacin de Testo.

Testo en el mundo

Disponemos de una red de oficinas comerciales y de centros de

atencin al cliente en Alemania que atiende a los clientes nuevos y

existentes. Nuestras filiales en Argentina, Australia, Blgica, Brasil,

China, Francia, Gran Bretaa, Hong Kong, Italia, Japn, Corea,Holanda, Austria, Polonia, Portugal, Suiza, Espaa, Repblica Checa,

Turqua, Hungra y EE.UU, as como ms de 40 agencias, distribuyen

instrumentos de medicin de precisin desde Lenzkirch hasta los

cinco continentes y proporcionan un fiable servicio Testo.

Un alto nivel de calidad

Nuestros clientes de todo el mundo utilizan actualmente ms de

100,000 analizadores de gases de combustin Testo. Los usuarios

industriales, los suministradores y las autoridades han puesto su

absoluta confianza en los analizadores de gases de combustin

Testo, reflejando as la completa confianza que tiene Testo en la


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Mediciones en tubos de gases

Test previo con Testo 312-3

Test principal con Testo 312-2/3

Instrumentos Testo para la tecnologa de medicin en calderas


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Por favor, conctese a www.testo.com para ms informacion acerca de su distribuidor o agente

testo ms cercano.


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Notas


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Notas


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Notas


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Notas


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COMISION NACIONAL

PARA EL AHORRO

DE ENERGIA

OCTUBRE DE 2002

GUA DE VAPORPARA LAINDUSTRIA

Debido a la importancia que reviste la generacin de vapor para los procesosindustriales, la Comisin Nacional para el Ahorro de Energa (Conae) pone al

alcance de los empresarios y tcnicos del sector industrial, esta Gua Prcticapara el Ahorro de Energa en la Generacin y Distribucin de Vapor, la cual hasido elaborada a partir del Energy Efficiency Handbook, del Council ofIndustrial Boiler Owners (CIBO), de informacin obtenida del Department ofEnergy de los E.E.U.U. (DOE), del American Boiler Manufacturers Association(ABMA) y de la propia experiencia de Conae. Esperamos que sea de utilidad parautilizar en forma eficiente la energa, lo cual har reducir sus consumos y, porende, aumentar la competitividad de sus negocios.


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Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Descripcin de un sistema de Generacin de

Vapor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Recomendaciones generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Sistema de alimentacin y tratamiento deagua para la caldera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Quemadores y hogar de la caldera . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Sistema de distribucin de vapor y retorno decondensado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

I.

II.

III.

IV.

V.

VI.

CONTENIDO

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La figura muestra un sistema de generacin y distribucin de vapor, cuyas partes principalesse describen a continuacin.

Figura 1. Sistema de generacin y distribucin de vapor.

II. DESCRIPCIN DEL SISTEMA DEGENERACIN Y DISTRIBUCIN DE VAPOR

Sistema de alimentacin y tratamientodel agua para la caldera.Conformado por equipo, tubera y accesoriosque permiten el suministro del agua bajocondiciones adecuadas al sistema de vapor.

Quemadores.Dispositivos de la caldera, donde se lleva a cabola reaccin qumica del aire con el combustiblefsil, para transformarse en calor, mismo que

posteriormente servir para cambiar laspropiedades del agua lquida a vapor.

Hogar de la caldera.En el caso de las calderas tipo tubos de agua,el hogar est formado por paredes hechas con"bancos de tubos"; en calderas tipo tubos dehumo, el hogar est formado por una envol-vente metlica interna. En ambos casos, es enel hogar donde se inicia la transformacin delagua en estado de saturacin a vapor y donde

se termina de realizar el proceso de combustininiciado en el quemador, liberando el calor delcombustible.

Sistema de distribucin del vapor.Serie de tubos denominados "cabezales yramales de vapor", que permite llevar el vapor alos puntos donde el proceso lo requiere, con lacalidad y en la cantidad demandada.

Sistema de retorno de condensados.Serie de tubos denominados "cabezales yramales de condensado", que regresan parte delagua que se ha condensado en el proceso. Estaagua, de gran valor por su pureza, se retorna alsistema de generacin de vapor con un previotratamiento. Es muy recomendable lainstalacin de este sistema, ya que permiterecuperar la mayor cantidad posible decondensados.


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o cabezal inferior, o tambin desde el fondode la caldera. Las purgas pueden ser conti-nuas o intermitentes. A continuacin, seestablecen algunos principios para llevar acabo un programa efectivo de purgas.

6 En calderas tipo tubos de agua (acuotu-bulares), la concentracin de impurezasdebe controlarse purgado desde el domode vapor. Es preferible realizar purgascontinuas.

Tambin para este tipo de calderas, elpurgar desde el domo de lodos o delcabezal inferior elimina los slidos ensuspensin del agua en la caldera. Eltratar de controlar la concentracin deimpurezas purgando en este lugar, puede

causar fallas severas en la circulacindentro de la caldera, lo cual causa seriosdaos. La purga en el fondo debe ser depoca duracin, sobre una cantidad yaestablecida. Esta cantidad es determina-da por el diseo de la caldera, las condi-ciones de operacin y la velocidad deacumulacin de slidos suspendidos.

6 La purga en calderas del tipo tubos dehumo (pirotubulares), puede hacerse demanera continua o intermitente, comotambin realizarse abajo del nivel deagua o desde el fondo. El tipo de purga,su frecuencia y duracin dependen deldiseo de la caldera, las condiciones deoperacin y el tipo de programa detratamiento de agua.

. Dar tratamiento a los condensados queretornan.

Tome en cuenta algunas recomendaciones:

6 Adicione productos qumicos paracontrolar el grado de acidez.

6 Elimine el oxgeno de los condensados atravs de un deaereador, antes de quevuelvan a entrar junto con el agua dereposicin, al sistema de agua de alimen-tacin.

mantenimiento en una de ellas, mientras que laotra contina suministrando el agua necesariapara la operacin de la caldera.Cuando se utilizan turbinas de vapor parasuministrar el agua de alimentacin, serecomienda regular al mnimo requerido lapresin de su descarga.

b) Dar tratamiento al agua de alimenta-cin y agua retornada (condensado).

Es recomendable dar diversos tratamientos alagua antes de introducirla al sistema de genera-cin y distribucin de vapor. Se citan los msimportantes.

. En el agua cruda, que forma parte de laalimentacin a la caldera, deben

eliminarse los slidos en suspensin,reducir la dureza (provocada por lassales de calcio, magnesio y silicio) yeliminar otras impurezas solubles.

. Aplicar productos qumicos, paraeliminar el oxgeno disuelto en el agua

y controlar su grado de acidez.

Gran parte del oxigeno contenido en el aguaalimentada a la caldera, es eliminado en eldeaereador. Sin embargo, pequeas canti-dades -trazas de ste- an se encontrarnen el agua, causando la corrosin en el metalde la caldera. Para prevenir esto, un secues-trante de oxgeno debe ser adicionado alagua, de preferencia en el tanque de alma-cenamiento del deaereador. As, el secues-trante dispondr de un tiempo mayor parareaccionar con el oxgeno residual.

Otra forma de reducir la corrosin en lacaldera es controlando el pH (grado de

acidez) en el agua, mediante la adicin dequmicos.

. Purgar adecuadamente la caldera,para limitar la concentracin de impu-rezas del agua en la caldera.

Las purgas pueden ser localizadas endistintos puntos; stas pueden ser desdeabajo del nivel de agua en el tanque de vapor(o domo del vapor), desde el domo de lodos

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6 Reduzca el venteo en el deaereador amenos del 0,1% del flujo de agua omenos del 0,5% del flujo de vapor (estarecomendacin depender del tamaodel sistema de vapor y condensado, as

V. QUEMADORES Y HOGAR DE LA CALDERA

como de la capacidad demandada por elproceso).

6 Retorne todos los condensados posiblesal sistema de agua de alimentacin.

La eficiencia energtica de una caldera puededefinirse como el porcentaje de la energa delcombustible (carbn, gas y petrleo) que seconvierte en energa calorfica para generar elvapor. El mtodo de prdidas de calor es el msutilizado para determinar la eficiencia de unacaldera. Para calcular sta, simplemente sedeterminan las prdidas individuales de calor,expresndolas como un porcentaje del calor

suministrado, y se restan del 100%, consideran-do el principio de que la energa no se pierde.

La mayora de las calderas son diseadas paratener eficiencias cercanas a 80%, segn loestablece la norma correspondiente; sin embar-go, se encuentran trabajando entre el 65 y el85%, mientras que la parte restante, es decir, el35% y el 15%, respectivamente, son prdidas.Este porcentaje de prdida puede incrementar-se cuando la operacin de una caldera no es laadecuada.

Las acciones que aumentan la eficiencia de lossistemas contribuyen sensiblemente a la reduc-cin de esta prdida, sobre todo en la energadesechada en los gases de combustin. Por lomismo, una de estas acciones puede ser lautilizacin de sistemas de recuperacin de calor.

Por otro lado, tambin se deben evitar losexcesivos consumos de energticos, que sonocasionados por: un mal funcionamiento de la

caldera, los desperdicios de vapor dentro delsistema de distribucin hacia el proceso y un malaprovechamiento de la energa por su inadecua-do uso.

Para lograr una operacin ptima en la caldera yun uso eficiente de su energa, se recomienda demanera general:

a) Asegurar una adecuada combustinb) Eliminar las prdidas de calorc) Considerar la posibilidad de recuperar calor

d) Mejorar el control de las calderas ye) Operar adecuadamente el manejo de aire a

la caldera

Enseguida, se describe cada una de estasrecomendaciones.

a) Asegurar una adecuada combustin

La combustin es el proceso que permite conver-tir la energa qumica contenida en los combusti-bles en energa calorfica, la cual se transmite alagua para generar vapor. La combustin ocurrepor una combinacin del oxigeno contenido enel aire, con el carbono e hidrgeno de los com-bustibles slidos, lquidos o gaseosos.

El eficiente quemado de los combustibles y elmayor aprovechamiento del calor generado poreste proceso, requieren que se preste atencin atodos los equipos y dispositivos que conforman

el sistema de combustin.

Para que este proceso logre lo anteriormenteexpuesto, se recomienda operar y manteneradecuadamente el sistema de alimentacin decombustible, sea ste gas y/o lquido.

En todos los componentes de los sistemas decombustin, la operacin y el mantenimientoadecuado de cada uno de ellos son esencialespara lograr un proceso de combustin eficiente y

seguro, por lo que se recomienda tener lassiguientes precauciones:

Alimentacin decombustible gas

. Mantener, en el nivel adecuado, lapresin de suministro al quemador.

Este es un factor crtico para obtener la


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operacin adecuada del quemador y unacombustin eficiente. Las variaciones depresin pueden causar una combustin ricaen combustible y altas emisiones de monxi-do de carbono (CO).

.

Las variaciones de presin del gastienen su origen en la presin delsuministro general, es decir, de lavlvula de control de presin de lacaldera, pero tambin pueden debersea defectos o suciedad en el reguladorde presin del gas a la entrada de losquemadores.

. Verificar la operacin correcta de lavlvula que modula el gas, para asegu-rar que responda a las seales prove-

nientes de los controles.

. Comprobar que la presin del gas en laboquilla (tobera) sea la correcta; estose verifica a travs de la medicin depresin en los manmetros indicado-res locales.

Alimentacin decombustible lquido

. Mantener la temperatura adecuada delcombustible.

En las calderas que queman combustleopesado, es necesario vigilar la variacin de laforma de la flama y mantener la temperaturaadecuada del combustible. El cambio detemperatura es generalmente causado porel ensuciamiento del calentador del combus-tible o por falla o desajuste del control detemperatura. Consulte a los proveedores de

estos equipos y siga sus recomendaciones.. Verificar la fluidez del sistema de

recirculacin de combustible.

Cualquier descenso de la temperaturaambiente y/o del combustible requerir lainspeccin del sistema.

Las bombas de combustible y las vlvulas decontrol de presin necesitan ser inspeccio-

nadas para suministrar el combustible en lasboquillas del quemador con la presinadecuada. Se tendr que verificar la presindel suministro de combustible, cuandomenos, una vez al da.

. Mantener, en el nivel adecuado, lapresin de suministro del combustible.

El cambio de presin afecta directamente lacapacidad de atomizacin del combustible,limitando su completa combustin. Lasconsecuencias que acarrea este cambio depresin son, entre otras, el consumo excesi-vo de combustible y gases de combustincon inquemados, lo que origina la formacindel holln, reduce la eficiencia y aumenta loscostos de operacin en la caldera. La varia-

cin de presin del combustible puede sercausada por: el desgaste de la bomba,vlvula de relevo defectuosa, filtros obstrui-dos o fuga en el equipo mecnico, cambiosen el punto de ajuste de la vlvula de controlde presin.

. Los combustibles lquidos necesitan unmedio de atomizacin, que puede seraire o vapor, segn su disponibilidad.

Los cambios de presin en estos mediospueden tambin formar el holln. La prdidade presin puede deberse a problemas en elregulador de presin, en el compresor deaire o a una boquilla sucia del combustible.

Suministro del aire adecuadopara la combustin

El exceso de aire se define como la cantidadde ste que es suministrada al quemador,

ms all de la requerida tericamente (porestequiometra), para asegurar una combus-tin completa. Las infiltraciones de airedentro de la cmara de combustin traencomo consecuencia, el tener un aire adicio-nal que interferir con la eficiencia delproceso de combustin.

. Evitar el exceso de aire.

Un nivel excesivo de aire significa prdidas


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Asegurar la operacinadecuada de los quemadores

. Mantener limpias las boquillas de losquemadores.

La limpieza de stas es esencial para obteneruna forma adecuada de

Manual de Calderas y Tratamiento de Aguas

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