8/18/2019 Nery Castillo
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Ingeniería mecánica
Nombre del profesor:
Mc. Felipe Neri Castillo Pérez
Materia:
Sistemas de Generacin de !nergía
Nombre del traba"o:
#nidad $
Por:
%g&ilar Can&l 'oel
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INDICE:
INTRODUCCION……………………………………………………………………………………………………………………….1
1.1. Antología, defnición y nción de la! cent"ale! t#"$ica! de%a&o"………………………….'
1.(. Cla!ifcación ynciona$iento………………………………………………………………………………….)
Concl!ión………………………………………………………………………………………………………………………………(
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Como es bien sabido( la energía no se crea ni se destr&)e( sino *&e setransforma( ) el +ombre en s& afán de apro,ec+ar me"or la energía *&e e-trae dela nat&raleza( para me"orar ) garantizar s& calidad de ,ida( +a originado di,ersasformas de realizarlo desde +ace m&c+o tiempo( pero emplea parte de la mismaenergía para lograrlo( con ,ariados dispositi,os( sistemas )o e*&ipos( por e"emplo
en las centrales termoeléctricas.!sta forma de transformar la energía *&ímica de &n comb&stible enenergía calor ífica( se realiza en el dispositi,o llamado caldera o generador de,apor /G01.
INTRO
DUCCION
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1.1. ANTOLOGÍA, DEFINICIÓN Y FUNCIÓN DE LAS CENTRALES TÉRMICAS DEVAPOR.
CENTRALES TERMICAS
#na central térmica transforma la energía calorífica de &n comb&stible /gas( carbn( f&el1
en energía eléctrica. 2ambién se p&eden considerar centrales térmicas a*&ellas *&e
f&ncionan con energía n&clear.
2odas las centrales térmicas sig&en &n ciclo de prod&ccin de ,apor destinado al
accionamiento de las t&rbinas *&e m&e,en el rotor del alternador.
Fases
$. Se calienta el ag&a lí*&ida *&e +a sido bombeada +asta &n serpentín de calentamiento
/sistema de t&berías1. !l calentamiento de ag&a se prod&ce gracias a &na caldera *&e
obtiene energía de la comb&stin del comb&stible /carbn p&l,erizado( f&el o gas1.
3. !l ag&a lí*&ida pasa a transformarse en ,apor4 este ,apor es +5medo ) poco
energético.
6. Se sobrecalienta el ,apor *&e se ,&el,e seco( +asta altas temperat&ras ) presiones.
7. !l ,apor sobrecalentado pasa por &n sistema de cond&ccin ) se libera +asta &na
t&rbina( pro,ocando s& mo,imiento a gran ,elocidad( es decir( generamos energía
mecánica.
8. 9a t&rbina está acoplada a &n alternador solidariamente *&e( finalmente( prod&ce la
energía eléctrica.
. !n esta etapa final( el ,apor se enfría( se condensa ) regresa al estado lí*&ido. 9a
instalacin donde se prod&ce la condensacin se llama condensador. !l ag&a lí*&ida
forma parte de &n circ&ito cerrado ) ,ol,erá otra ,ez a la caldera( pre,io calentamiento.
9a corriente eléctrica se genera a &nos 3;.;;; ,oltios de tensin ) se pasa a los
transformadores para ele,ar la tensin +asta &nos 7;;.;;; ,oltios( para s& traslado +asta
los p&ntos de cons&mo.
NOTA: Si la central térmica es de carbn( éste se almacena a medida *&e llega de la
mina ) se traslada por medio de &na cinta transportadora +asta la tol,a( de donde se pasa
a &n molino en el *&e se trit&ra +asta *&edar con,ertido en pol,o fino *&e arde más
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fácilmente. % contin&acin se mezcla con aire precalentado ) se introd&ce en la caldera.
Si el comb&stible empleado es f&el( éste se almacena en depsitos a medida *&e llega de
la refinería ) tras ser calentado( se cond&ce desde ellos a la caldera. Si la central térmica
es de gas( éste pasa de los tan*&es de almacenamiento a la caldera( e-perimentando
también &n calentamiento pre,io.
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1.4. CLASIFICACIÓN Y FUNCIONAMIENTO.
!n las centrales térmicas se &tilizan dos tipos de condensadores:
$.<=e s&perficie
3.<=e c+orro
Los o!"e!sa"o#es "e s$%e#&''e proporcionan &na ba"a presin de escape ) al mismo
tiempo permiten rec&perar el condensado. 9as condensadores de c+orro solamente
proporcionan &na ba"a presin de escape( p&es el condensado se mezcla con el ag&a de
refrigeracin. !n las centrales e*&ipadas con grandes t&rbinas de ,apor no p&eden
emplearse condensadores de c+orro( por*&e a&n prescindiendo de la pérdida del
condensado( el cons&mo de energía de las bombas de estos condensadores ) el costo
inicial de las necesarias para e,ac&ar el aire ne&tralizan los beneficios conseg&idos con el
ele,ado ,acío obtenido con este tipo de condensadores. Sin embargo( tratándose de
t&rbinas de tama>o moderado( así como de má*&inas de ,apor de émbolo( los
condensadores de c+orro tienen bastante aplicacin( especialmente en el caso *&e
ab&nde el ag&a de alimentacin de b&ena calidad.
#n condensador de s&perficie consiste generalmente en &n cilindro de +ierro colado( o de
c+apa de +ierro con &na tapa porta ?t&bos en cada e-tremo( las c&ales &nen entre sí &na
m<it&d de t&bos *&e forman la s&perficie de enfriamiento. !l ,apor de escape entra al
condensador por &n orificio sit&ado en la par te s&perior de la en,ol,ente ) el ag&a de
refrigeracin pasa por el interior de los t&bos. C&ando el condensador se emplea con &na
má*&ina de émbolo( se adopta corrientemente la disposicin in,ersa( es decir( el ag&a
pasa por f&era de los t&bos ) el ,apor por el interior de los mismos.
@tra forma de condensacin de s&perficie conocida por condensador e,aporati,o( esa*&ella en *&e el cilindro ?en,ol,ente se +a s&primido. !l ,apor pasa por el interior de
los t&bos del condensador sobre los c&ales se lanza ag&a p&l,erizada. !l
enfriamiento se prod&ce principalmente por la e,aporacin del ag&a en la atmsfera.
Los o!"e!sa"o#es "e (o##o p&eden ser de ni,el ba"o ) barométrico. 9os dos tipos
son similares por lo *&e se refiere a la forma en la c&al el ,apor de escape ) el ag&a de
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refrigeracin se ponen en contacto4 la diferencia estriba en el método de e,ac&ar el ag&a
) el condensado. 9os condensadores de c+orro en los c&ales el ag&a de refrigeracin( el
condensado ) los gases no condensables son e,ac&ados por medio de &na de &na sola
bomba( se denominan condensadores de c+orro( de ,aci red&cido ) de ni,el ba"o( debido
a la limitada capacidad de aire de la bomba .
!n el condensador representado en la fig&ra( los gases no condensables son e,ac&ados
por medio de &na bomba o e)ector independiente( consig&iéndose &n ,acío más
ele,ado. !ste tipo de condensador se denomina se c+orro( de ,acío ele,ado ) de ni,el
ba"o. !n determinadas condiciones el aire ) el ag&a p&eden ser e,ac&ados por la accin
cinética de la ,ena de fl&ido( en c&)o caso el condensador de c+orro se denomina
condensador e)ector o sifn.
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Condensador de chorro de nivel bajo (de
contacto directo)
)CONDENSADORES DE SUPERFICIE
!n los condensadores de s&perficie se p&ede rec&perar el condensado por *&é no se
mezcla con el ag&a de refrigeracin.
!l ,apor *&e +a) *&e condensar normalmente circ&la por f&era de los t&bos /fig.1(
mientras *&e el ag&a de enfriamiento o circ&lante pasa por el interior de los mismos. !sto
se +ace por*&e el ,apor limpio no ens&cia la s&perficie e-terna de los t&bos( la c&al es
difícil de limpiar. !l ag&a de refrigeracin( frec&entemente está s&cia ) de"a sedimento en
el interior de los t&bos. !l método &s&al de limpiarlos consiste en desmontar las tapas del
condensador ) +acer pasar por dentro de los t&bos cepillos de alambre mo,idos por &n
motor eléctrico. !sta tarea no es tan sencilla como p&ede parecer( por*&e &ncondensador p&ede tener de $;;; a $$;;; t&bos.
Condensador de superficie
Westinghouse radial de dos pasos!
)CONDENSADOR DE C*ORRO DE NIVEL +AO
!n la fig&ra *&e aparece a contin&acin se obser,a &n condensador de c+orros m5ltiples(
de ni,el ba"o. !l condensador consiste en &na cámara cilíndrica cerrada( en c&)a parte
s&perior +a) &na ca"a de bo*&illas de ag&a( la c&al ,a acoplada a &n t&bo en forma de
0ent&ri( c&)o e-tremo inferior se +alla s&mergido en el ag&a. !l ag&a in)ectada pasa por
las bo*&illas por la presin de la bomba ) por el ,aci e-istente. 9os c+orros están
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dirigidos a la garganta del t&bo en donde se re5nen para formar &n solo c+orro. !l ,apor
de escape en el condensador por la par te s&perior se pone en contacto directo con los
c+orros de ag&a con,ergentes( ) se condensa. Por el efecto combinado de la presin
de ag&a e-terna( el ,acío e-istente dentro del condensador( ) la accin de la
gra,edad( los c+orros de ag&a alcanzan &na ,elocidad s&ficiente para arrastrar el ,apor
condensado( el aire ) los gases no condensables( ) para descargarlos en el pozo caliente,enciendo la presin atmosférica. 9os c+orros de ag&a crean el ,acío al condensar el
,apor( ) lo mantienen al arrastrar ) e,ac&ar el aire ) los gases no condensables. =e esta
forma no se re*&iere bomba alg&na para e,ac&ar el aire ) el ag&a. 9a &nin *&e aparece
en la fig&ra entre la t&rbina ) el condensador consiste en &n t&bo de cobre ond&lado con
bridas de +ierro colado. !sta &nin permite las dilataciones ) contracciones prod&cidas
por las ,ariaciones de temperat&ra.
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Instalaci"n de un condensador#e$ector %chutte $
&oerting
C@N=!NS%=@A!S B%A@M!2AIC@S
9a fig&ra representa la seccin de &n condensador barométrico /de contacto directo1(
a contracorriente( en el c&al se emplea el sistema de discos para distrib&ir el ag&a. !n el
condensador il&strado el ag&a de refrigeracin entra por &n p&nto sit&ado por encima de
la entrada de ,apor( ) el ag&a ,a ca)endo de disco en disco tal como aparece en la fig&ra.
!l aire contenido es e,ac&ado por medio de &n e)ector de aire( de c+orro de ,apor con
dos escalonamientos ) &n refrigerador intermedio. !l ,apor a alta presin al
e-pansionarse a tra,és de las toberas a &na ele,ada ,elocidad( arrastra el aire ) los
gases no condensables4 la energía cinética d esta ele,ada ,elocidad se transforma en
presin en la garganta del t&bo combinado( comprimiendo e impidiendo +acia el e-terior la
mezcla aire?,apor.
!l ag&a caliente res<ante del proceso de condensacin cae en el fondo del
condensador )( a contin&acin( en el t&bo de salida( mientras *&e el aire es
enfriado en la parte s&perior del aparato( *&edando a &na temperat&ra pr-ima
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a la del ag&a de entrada. =e esta manera el e)ector de aire traba"a con gases
fríos( *&e contienen poco ,apor ) prácticamente nada de ag&a. 9a parte
inferior del t&bo de salida /de &nos $;( m de longit&d1 está s&mergida en el
pozo caliente. Como *&iera *&e la presin atmosférica p&eda soportar &na
col&mna de ag&a de $;(6 m de alt&ra( el t&bo de salida constit&)e &na
bomba de e,ac&acin a&tomática( ) el ag&a sale de dic+o t&bo tan
Drápidamente como se ,a ac&m&lando en el mismo.
!n los condensadores barométricos ) de ni,el ba"o es normal ele,ar el ag&a
de la f&ente de alimentacin a la alt&ra necesaria para la in)eccin(mediante el ,acío *&e e-iste dentro del condensador. 9a alt&ra má-ima
a *&e por este procedimiento p&ede ele,arse el ag&a es de &nos 8(7E m
con &n ,acío de $3 mm con respecto a &na presin barométrica de 3
mm. C&ando res<a necesario se emplea &na bomba para a)&dar a ele,ar el
ag&a a la alt&ra re*&erida por el condensador. 9os condensadores
barométricos son de constr&ccin simple( sin rganos m,iles( ni toberas( ni
orificios estrang&lados *&e p&eden taparse ) no necesitan ,ál,&las de
com&nicacin con la atmsfera.
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CONCLUSION:
!n la realizacin de este informe sobre calderas )
generadores de ,apor( +emos tomado el conocimiento
de cmo opera esta má*&ina+erramienta( s&s
f&nciones( clasificaciones( ob"eti,os4 ) además +emos tomado conciencia de la
responsabilidad *&e debe tener el operador frente a esta má*&ina+erramienta. Hemos
concl&ido( también( la importancia de &n procedimiento de traba"o seg&ro en los procesosind&striales en la operacin de calderas ) generadores de ,apor.
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