Unidad 2: Generadores de vapor

Summary

En este video, se aborda la diferencia entre una caldera y un generador de vapor, destacando sus componentes y principios de funcionamiento. Se explica la clasificación de las calderas en función de su estructura, tipo de alimentación y requisitos del proceso. Además, se comparan las calderas de tubos de fuego y las de tubos de agua, cada una con sus ventajas y desventajas. Finalmente, se muestra un experimento casero de un generador de vapor hecho con materiales reciclados, demostrando cómo el vapor puede generar energía mecánica al mover una turbina, con la posibilidad de convertir esa energía en electricidad.

Takeaways

• 😀 Un generador de vapor es un conjunto de uno o más recipientes a presión cerrados, más dispositivos especiales diseñados para obtener vapor con mejores características.
• 😀 Un generador de vapor se forma por la combinación de una caldera y un sobrecalentador.
• 😀 Las calderas se clasifican en calderas de tubo de fuego y calderas de tubo de agua, dependiendo de la ubicación relativa de los fluidos.
• 😀 Las calderas de tubo de fuego tienen tubos de humo a través de los cuales circulan los gases calientes, mientras que el agua se encuentra fuera de los tubos.
• 😀 Las calderas de tubo de agua permiten que el agua pase por el interior de los tubos, estando los gases calientes en contacto con el exterior de estos.
• 😀 Las calderas de tubo de fuego son más económicas y fáciles de mantener, pero son menos eficientes a alta presión.
• 😀 Las calderas de tubo de agua son más eficientes y seguras para altas presiones, pero son más caras y requieren agua de alta pureza.
• 😀 Los generadores de vapor pueden estar clasificados por el tipo de tiro: natural, forzado, inducido o mixto, que depende de la circulación de gases calientes.
• 😀 Los generadores de vapor también se clasifican por los requisitos energéticos del proceso, como calderas de agua caliente, agua sobrecalentada, vapor saturado y vapor sobrecalentado.
• 😀 Un generador de vapor casero, realizado con materiales reciclados, puede ser una forma de demostrar cómo el vapor puede generar energía mecánica para accionar una turbina.
• 😀 Al conectar una turbina a un generador, la energía mecánica producida por el vapor puede transformarse en energía eléctrica.

Q & A

¿Cuál es la diferencia principal entre una caldera y un generador de vapor?

La principal diferencia es que una caldera es un recipiente cerrado utilizado para generar vapor o calentar agua, mientras que un generador de vapor incluye tanto una caldera como un sobrecalentador, y está diseñado para aprovechar una mayor cantidad de calor producido por el combustible, produciendo vapor de mejor calidad.

¿Qué componentes fundamentales tiene una caldera?

Una caldera está compuesta por un quemador, un hogar para la combustión, tubos de intercambio de calor, un separador de vapor-líquido, una chimenea para liberar los gases de combustión y una caja de aislamiento que contiene todo el sistema.

¿Cómo funcionan las calderas de tubo de fuego?

En las calderas de tubo de fuego, los gases calientes circulan por dentro de los tubos, mientras que el agua rodea los tubos. Estas calderas son más fáciles de inspeccionar, reparar y limpiar, pero tienen desventajas como mayor tamaño y peso, y riesgos de explosión debido al gran volumen de agua almacenado.

¿Cuáles son las ventajas de las calderas de tubo de agua?

Las calderas de tubo de agua son más eficientes, seguras para presiones altas y pueden arrancar rápidamente debido a su pequeño volumen de agua. Además, requieren menor peso por unidad de potencia generada.

¿Cuáles son las desventajas de las calderas de tubo de agua?

Las calderas de tubo de agua son costosas, difíciles de ajustar a grandes variaciones en el consumo de vapor y requieren agua de alta pureza para evitar daños en las tuberías.

¿Qué es una caldera de tiro natural?

Una caldera de tiro natural utiliza la diferencia de densidad entre el aire entrante y los gases calientes en la salida para mover los gases a través del sistema sin la necesidad de dispositivos mecánicos adicionales.

¿Cómo se diferencian las calderas de tiro forzado e inducido?

En las calderas de tiro forzado, un dispositivo mecánico introduce aire en el hogar, mientras que en las calderas de tiro inducido, un dispositivo mecánico produce una depresión en el conducto para evacuar los gases hacia la chimenea.

¿Qué es un generador de vapor casero y cómo funciona?

Un generador de vapor casero es una construcción sencilla realizada con materiales reciclados, que incluye un recipiente con un tubo de cobre para liberar vapor. Se utiliza calor, como alcohol sólido o una antorcha, para calentar el agua, y el vapor generado puede mover una turbina.

¿Cómo se demuestra el uso de vapor para generar energía mecánica en el experimento?

En el experimento, el vapor generado impulsa una turbina hecha de materiales como poliestireno, cucharas y una taza plástica, mostrando cómo el vapor puede generar energía mecánica.

¿Por qué es importante la pureza del agua en las calderas de tubo de agua?

La pureza del agua es crucial porque las calderas de tubo de agua tienen tubos delgados, y los depósitos de cal pueden ser difíciles de limpiar, lo que podría causar rupturas o fallos en las tuberías.