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Calderas de vapor parte 1 - Monografía



 
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Termodinámica. Generadores de vapor. Proceso de vaporización. Combustible. Teoría de la combustión. Calderas. Estado de los gases



Introducción



Las calderas de vapor son unos aparatos en los que se hace hervir agua para producir vapor. El calor necesario para caldear y vaporizar el agua pude ser suministrado por un hogar, por gases calientes recuperados a la salida de otro aparato industrial (horno, por ejemplo), por el fluido refrigerador de una pila atómica, por irradiación solar o por una corriente eléctrica. Cuando el calor es suministrado por en líquido caliente o por vapor que se condensa, se suelen emplear otras denominaciones, tales como vaporizador y transformador de vapor. El sinónimo generador de vapor se emplea de preferencia cuando se habla de calderas de una cierta importancia. Si la caldera propiamente dicha está conectada a otros, de los cuales unos calientan el agua (recalentadores de agua, economizadores) o el aire de combustión (precalentador de aire), y otros recalientan el vapor (recalentadores), suele denominarse el conjunto grupo evaporador, y la parte del grupo en que se produce la evaporación se llama vaporizador o haz vaporizador. Los aparatos que quitan su vapor al fluido refrigerador de un reactor nuclear (pila atómica), si bien constituyen verdaderos evaporadores o calderas en sentido amplio de la palabra, se denominan normalmente intercambiadores. Durante su funcionamiento, la caldera propiamente dicha está sometida interiormente a la presión de equilibrio del agua y de su vapor a la temperatura alcanzada. Los otros elementos del grupo recorridos por el agua o el vapor, a partir de la bomba de alimentación (economizador, recalentador), están sometidos casi a la misma presión, pero la temperatura del fluido puede ser inferior o superior a la ebullición.
La forma de las calderas de vapor ha evolucionado considerablemente y, sobre todo, se ha diversificado, incluso si nos limitamos a considerar las calderas calentadas por hogares. Las primeras calderas consistían esencialmente en recipientes cerrados, cuya parte inferior, llena de agua, estaba sometida a la irradiación de un hogar o al contacto de gases calientes. Para obtener, además, grandes superficies de contacto, se construyeron más adelante calderas con hervidores, situados debajo del cuerpo cilíndrico principal y conectados a éste mediante conductos tubulares. En este sentido ha constituido una nueva etapa la aparición de las calderas semitubulares, cuyo cuerpo principal está atravesado por un haz tubular.
Otro medio de aprovechar mejor el calor producido en el hogar ha consistido en emplazar éste en el interior de la caldera, estando constituido por un cilindro de plancha, cuya superficie externa está enteramente bañada por el agua.

Que es una Caldera de Vapor?



Las Calderas o Generadores de vapor son instalaciones industriales que, aplicando el calor de un combustible sólido, líquido o gaseoso, vaporizan el agua para aplicaciones en la industria.

Hasta principios del siglo XIX se usaron calderas para teñir ropas, producir vapor para limpieza, etc., hasta que Papin creó una pequeña caldera llamada “marmita”. Se usó vapor para intentar mover la primera máquina homónima, la cual no funcionaba durante mucho tiempo ya que utilizaba vapor húmedo (de baja temperatura) y al calentarse ésta dejaba de producir trabajo útil.
Luego de otras experiencias, James Watt completó una máquina de vapor de funcionamiento continuo, que usó en su propia fábrica, ya que era un industrial inglés muy conocido.
La máquina elemental de vapor fue inventada por Dionisio Papin en 1769 y desarrollada posteriormente por James Watt en 1776.
Inicialmente fueron empleadas como máquinas para accionar bombas de agua, de cilindros verticales. Ella fue la impulsora de la revolución industrial, la cual comenzó en ese siglo y continua en el nuestro.
Máquinas de vapor alternativas de variada construcción han sido usadas durante muchos años como agente motor, pero han ido perdiendo gradualmente terreno frente a las turbinas. Entre sus desventajas encontramos la baja velocidad y (como consecuencia directa) el mayor peso por Kw. de potencia, necesidad de un mayor espacio para su instalación e inadaptabilidad para usar vapor a alta temperatura.
Dentro de los diferentes tipos de calderas se han construido calderas para tracción, utilizadas en locomotoras para trenes tanto de carga como de pasajeros. Vemos una caldera multi-humotubular con haz de tubos amovibles, preparada para quemar carbón o lignito. El humo, es decir los gases de combustión caliente, pasan por el interior de los tubos cediendo su calor al agua que rodea a esos tubos.
Para medir la potencia de la caldera, y como dato anecdótico, Watt recurrió a medir la potencia promedio de muchos caballos, y obtuvo unos 33.000 libras-pie / minuto o sea 550 libras-pie/seg., valor que denominó HORSE POWER, potencia de un caballo.
Posteriormente, al transferirlo al sistema métrico de unidades, daba algo más de 76 kgm/seg. Pero, la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de París, resolvió redondear ese valor a 75 más fácil de simplificar, llamándolo “Caballo Vapor” en homenaje a Watt.

Proceso de Vaporización



El vapor o el agua caliente se producen mediante la transferencia de calor del proceso de combustión que ocurre en el interior de la caldera, elevando, de esta manera, su presión y su temperatura.

Debido a estas altas presiones y temperaturas se desprende que el recipiente contenedor o recipiente de presión debe diseñarse de forma tal que se logren los limites de diseño deseado, con un factor de seguridad razonable.

Por lo general, en las calderas pequeñas empleadas para la calefacción domestica, la presión máxima de operación es de 104000 N/m2. En el caso del agua caliente, esta es igual a 232oC (450oF).

Las calderas grandes se diseñan para diferentes presiones y temperaturas, con base en la aplicación dentro del ciclo del  calor para la cual se diseña la unidad.

Importancia de La Elección de un Buen Combustible en las Calderas



a)    Los combustibles están caracterizados por un poder calorífico (cantidad de kilocalorías / kilo que suministran al quemarse), un grado de humedad y unos porcentajes de materias volátiles y de cenizas.

b)    Esto datos son de gran utilidad para determinar las condiciones prácticas de la combustión, pero no son suficientes para estudiar el mecanismo de las diferentes combinaciones químicas.

c)    El análisis químico es quien permite distinguir los diferentes elementos (puros) que constituyen el combustible. Estos elementos se pueden clasificar en dos grandes categorías:

Elementos activos, es decir: combinables químicamente con el comburente, cediendo calor. Son el carbono, hidrógeno, azufre, etcétera.

Elementos inertes, que no se combinan con el comburente y que pasarán como tales a los residuos de la combustión. Son el agua, nitrógeno, cenizas, etc.

El objeto de la combustión, refiriéndonos a los hogares, es el de proporcionar una producción de calor uniforme y regulada para ser transmitida a un medio que la absorba. Una de las cuestiones más importantes es la de suministrar una cantidad exacta de oxígeno por unidad de peso del combustible para que se realice la combustión completa.

Además de la exactitud correcta de la mezcla “aire-combustible”, se debe dar el tiempo necesario para que la mezcla sea intima para que el combustible arda completamente; la temperatura del hogar debe ser tal que mantenga la combustión. La mejor manera de estudiar la combustión en un hogar consiste en relacionarla directamente con el análisis del combustible usado, para el cálculo de la cantidad necesaria de aire y de 103 productos gaseosos formados.

TEORIA DE LA COMBUSTIÓN. COMBUSTIÓN COMPLETA E INCOMPLETA


Denominamos aire mínimo o teórico para la combustión a la cantidad estequiométrica de este, necesaria para una combustión completa.

Consideremos un combustible (sólido o líquido) formado por carbono, hidrogeno, oxígeno y azufre, siendo su composición en tanto por uno en peso:

- PC Kg. de carbono/kg de combustible
- PH2 Kg. de hidrogeno/kg de combustible
- PO2 Kg. de oxígeno/kg de combustible
- PS Kg. de azufre/kg de combustible

de tal forma que se verifique:

Teniendo en cuenta que las reacciones químicas de la combustión completa son:

y teniendo en cuenta los pesos moleculares correspondientes, tenemos que para quemar Pc Kg. de carbono, necesitaremos:

PC kg de oxígeno = 2,67 Pc kg de O2

De la misma forma, para quemar los PH2 Kg. de hidrógeno, necesitaremos:

PH2 kg de oxígeno = 8 PH2 kg de O2

y para la combustión completa de los Ps Kg. de azufre se necesitarán:

PS kg de oxígeno = PS kg de O2

Ahora bien, como el combustible contiene ya PO2 Kg. de oxígeno, el oxígeno mínimo que hay que aportar para producir la combustión completa de 1 Kg. de combustible será:

Om = 2,67 PC + 8 PH2 + PS - PO2 kg de oxígeno.(1)

Como la composición media, en peso, del aire es aproximadamente de 23% de oxígeno y 77% de nitrógeno, el aire mínimo expresado en kilogramos será:

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La combustión en una caldera se realiza con el fin de obtener energía, y es obvio que para una mejor rentabilidad es preciso recuperar, del modo más posible, la energía química contenida en potencia en el combustible. Esta energía química va a liberarse bajo la forma de calor en las reacciones de la combustión. Este calor va a ser recuperado en la caldera para producir vapor y recalentarlo. La diferencia entre la energía en potencia, contenida en el combustible, y la energía absorbida por el vapor constituye la energía perdida (calorías perdidas). El rendimiento de la combustión es, pues, función de estas pérdidas. Las causas de estas pérdidas son numerosas.


Tipos de Combustibles para Calderas



- GLP = Gas Licuado de Petróleo: Es un líquido, pero puede cambiar su estado a vapor (Gas Fluido) Fácilmente.
- No tiene olor ni color.
- Es mas pesado que el aire.
- No es tóxico pero en su estado liquido produce quemaduras en la piel.
- Se compone de derivados del petróleo y gas natural.

¿Por que percibimos el olor a gas?



Aunque el gas licuado es inodoro, se le añade un odorante conocido como Mercaptano.
El odorante es una medida de seguridad que permite percibir el “olor a gas” en caso de que ocurra un escape.
Este odorante tiene un fuerte olor a huevo descompuesto que es muy fácil de percibir.
El añadir odorante es un requisito de ley.
De no percibir el olor, comuníquese de inmediato con su Compañía de gas y notifíquelo a la Comisión de Servicio Publico.

¿Como detectar el gas cuando no hay olor?



- Por sonido.
- En caso de escape de liquido, podría observar una nube o neblina alrededor del área del escape. De igual manera podría observar escarcha en la misma área.
- Si se trata de un escape de vapor, podría notar una nube incolora alrededor del escape parecida a la radiación de calor.
- En caso de escape de gas por tuberías, se pueden observar las siguientes señales:

- 1- Perdida de humedad en el suelo.
- 2- Perdida de la corteza y/o follaje en los árboles, así como cambio de
- color en las hojas.
- 3- Insectos y otros animales muertos en el área cercana a la tubería.

- Medidas de Seguridad:



- Se deben hacer pruebas de escape de gas en todo el sistema desde la válvula de seguridad hasta la entrada del equipo que utilizará el gas periódicamente.
- Estas pruebas se realizan mezclando agua con jabón para que en caso de escape se formen burbujas y así poder detectar cualquier falla.
- Si utiliza gas por cilindro, asegúrese de que el mismo no tenga abolladuras, corrosión o quemaduras.  El cilindro debe poder mantenerse en pie y la válvula de servicio debe estar en buen estado.
- Cerciórese de que el cilindro sea conectado a por lo menos 5 pies de distancia de cualquier artefacto eléctrico.
- Cuando vaya a encender el gas, primero encienda el fósforo.  Manténgalo prendido a media pulgada del quemador y deje salir el gas antes de que el fósforo esté cerca del quemador.
- Si utiliza un encendedor manual (Magic Click), deje salir el gas y encienda la chispa inmediatamente.

¿Que hacer en caso de un escape?



En caso de un escape debemos tomar las siguientes precauciones:

- 1- Identifique la procedencia del escape.
- 2- Cierre la válvula del recipiente.
- 3- Ventile el área abriendo puertas y ventanas.
- 4- No haga llamadas telefónicas desde el área del escape.
- 5- No encienda fósforos ni objetos que generen chispas.
- 6- No encienda ni apague luces.
- 7- No utilice ningún artefacto eléctrico cerca del área del escape.

- Full-oil = Tipo de Petróleo:

- Gas-oil: Líquido de incoloro a amarillento, de olor característico.

Puede desarrollar electricidad estática por agitación o descarga en recipientes.
No usar aire comprimido para trasvasarlo.
Reacciona con oxidantes fuertes, con riesgo de incendio y explosión. Sus vapores son más densos que el aire, pudiendo inflamarse a distancia.
Puede ingresar al organismo por absorción cutánea, ingestión o inhalación.
Por evaporación a temperatura ambiente pueden alcanzarse concentraciones riesgosas, sobre todo si el producto está como aerosol.
Irrita los ojos, la piel y las vías respiratorias.
El líquido destruye las grasas de la piel.
En caso de ingestión, la absorción de líquido por los pulmones puede causar neumonía.
A altas concentraciones, sus vapores pueden causar pérdida de conocimiento.

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- Leña: Casi tan antiguo como la existencia del hombre es la utilización del fuego como medio de calefacción. El control sobre él dispuso a voluntad, de un medio practico para resguardarse de los crudos inviernos. Históricamente la leña ha sido el método mas tradicional de calefacción, aunque su utilización a cielo abierto siempre resto eficacia a su poder calorífico. El nacimiento de los hogares cerrados, primero en piedra y luego en fundición, comenzaron a aprovechar la verdadera potencia de la leña.

Enumerar las ventajas de la leña es mezclar sentimientos con elementos físicos. Así podríamos decir que:

- Es un elemento combustible sin poder de explosión
- Alto poder calórico de algunas especies
- Elemento biodegradable aun después de su combustión
- Imagen afectiva ligada al ambiente hogareño
- Alto poder de fascinación visual
- Afecta a varios aspectos sensitivos (olor,vista,tacto,oido)
- Precio razonablemente económico (incluso gratis)
- Poder de reunión ( imagen común de personas a su alrededor)

Aspecto importante a tener en cuenta a la hora de tratar la leña es su humedad. La leña para  poder ofrecernos sus mas altas cotas de poder calorífico ha de estar liberada en su mayor parte de ella. Para ello es importante respetar los tiempos de secado condicionados por el método de almacenamiento.
Se recomienda un tiempo mínimos de 18 meses, preferentemente almacenándolos
a cubierto preparados en cuarteados mejor que no en leños.

Para esas condiciones y transcurridos esos meses la humedad inicial que podía ser de un 75% pasaría a ser del 15%(ver tabla adjunta) humedad suficientemente baja como para evitar los problemas de quemar leña sin secado previo:

- Leña con alto grado de humedad reduce su poder calorífico
- Dificulta el encendido
- Su combustión produce condensación y alquitrán en los conductos de humo.

Supongamos el caso de tener 750 Kg. de leña recién talada. Con un 50% de humedad su poder calorífico equivaldría a 3 Kw/Kg. Empleando 375 Kg. de peso para secar al cien por cien. Mientras que a los 18 meses su humedad se ha reducido a un 15% siendo su potencia calorífica de 4.6 Kw/Kg. En el primer supuesto hemos empleado 1/3 de la potencia solo para secar la leña.
A parte de las consideraciones sobre los grados de humedad y su almacenamiento también deberíamos tener en cuenta el tipo de madera del que se compone la leña.

- Carbón Vegetal:



La madera o leña es un compuesto de oxigeno, hidrogeno, carbono y ázoe. Sustancias que se transforman en otras a través de la combustión.
Si se quema leña al aire libre, ésta se consume por completo; los gases contenidos en ella, tales como el ácido carbónico, el oxido de carbono y el vapor de agua, se transforman en humo y sus partes sólidas se convierten en cenizas. Mas como no todas las sustancias que forman la leña necesitan para arder la misma cantidad de oxigeno, de ahi que, si en vez de quemarlas al aire libre, se la quema en espacios cerrados en que solo haya pequeñas aberturas para dar paso al aire, las sustancias que necesitan menos cantidad de oxigeno arderán antes que el carbón, y, suspendiendo la combustión a tiempo, podrá recogerte éste que queda casi intacto.
El carbón vegetal reducido a polvo no solo es un gran preservativo contra la putrefacción de las carnes; sino que desinfecta las que han empezado ya a pudrirse; este polvo de carbón purifica también el agua estancada por corrompida que esté; basta hacer pasar este agua por un filtro de polvos de carbón para que estos absorban todas las materias pútridas contenidas en aquella, convirtiéndola en agua tan potable y cristalina como si acabase de salir de la mejor fuente del mundo. El carbón vegetal es casi carbono puro y es preferible a la hulla y a todos El carbón, pues, no es más que leña que ha sufrido una combustión incompleta.

- Carbon Natural:



Los carbones suelen nacer en una marisma, vasta planicie de suave pendiente que se encuentra o bien al nivel del mar o bien cubierta por unos decímetros de agua. Los cursos de agua procedentes del interior del continente barren esta plataforma sobre la que crece un bosque denso y excesiva cubierta vegetal. El tipo actual más representativo de esta asociación vegetal es el manglar o bosque de mangles, como el que crece en la vasta desembocadura del río Senegal en África
Los restos vegetales que caen en el agua salobre y mal aireada son atacados, como en el caso de la turba, por bacterias anaerobias. Pero los ácidos producidos por estas bacterias son arrastrados a medida que se forman, perdiéndose en el mar.
Así la descomposición de la materia orgánica puede prolongarse por más tiempo y avanzar mucho más que en las turberas altas. En estas condiciones, la variedad de carbón obtenido, el lignito, será más rico en carbono y más pobre en oxígeno que la turba, y por tanto de mejor calidad. Sin embargo, su poder calorífico es aún inferior al de la hulla (otra forma de carbón).


- La hulla



Si el fondo de la marisma o pantano tiene una pendiente relativamente acentuada, no se formará lignito, sino hulla, otra variedad de carbón. El bosque se presenta entonces como una banda relativamente estrecha que bordea la marisma, de la cual parten a la deriva viejos troncos y ramas rotas que se empapan de agua y terminan por zozobrar.
Los restos más ligeros, como las hojas, que flotan mejor, son trasladados más lejos antes de caer al fondo. En ciertos casos se puede observar la huella de todos estos restos vegetales a lo largo de la veta de carbón: en primer lugar, los tocones de los árboles enraizados en los sedimentos depositados por los ríos; a continuación, las ramas y troncos caídos; y, por fin, las ramillas con las hojas (hullas grasas) e incluso los granos de polen. A partir de observaciones hechas en las minas se ha podido reconstruir el paisaje marismeño que acaba de ser descrito, pues no se conoce ningún ejemplo actual.

- En el Carbonífero



Muchos yacimientos de carbón se remontan al período geológico llamado Carbonífero (de aquí le viene el nombre). Suele pensarse que en este período, el quinto de la era Primaria, la vegetación debía de ser particularmente lujuriante. Esto no es del todo exacto. Lo importante era que en esta época existían condiciones favorables para que la vegetación produjese carbón, es decir, numerosas regiones de marismas. El hombre ha prestado especial atención a los yacimientos que datan del Carbonífero porque tienen vetas gruesas y numerosas, siendo por tanto especialmente fáciles de explotar.
Para que se diesen estas vetas, no bastó con que existieran marismas; además fue necesario que estos lugares se conservasen durante largo tiempo, para que se acumulara en ellos mucha materia orgánica; fue necesario también que el nivel del mar subiese a la misma velocidad que se amontonaban los restos vegetales, para que éstos se sedimentaran siempre al nivel del agua. Si no hubiera ocurrido así, los restos orgánicos, al permanecer al aire libre, habrían sido destruidos totalmente por las bacterias: en nuestros bosques, las hojas muertas, las ramas desprendidas y los viejos troncos abatidos desaparecen sin dar nunca carbón.


TIPOS DE CALDERAS



Calderas de Gran Volumen de Agua.



Calderas Sencillas.



Estas calderas se componen de un cilindro de planchas de acero con fondos combados. En la parte central superior se instala una cúpula cilíndrica llamada domo, donde se encuentra el vapor más seco de la caldera, que se conduce por cañerías a las máquinas.
La planchas de la calderas, así como los fondos y el domo se unen por remachaducha.
Esta caldera se monta en una mampostería de anillos refractario, y allí se instalan el fogón carnicero y conducto de humo. En el hogar, situado en la parte inferior de la caldera, se encuentran las parrillas de fierro fundido y al fondo un muro de ladrillos refractarios, llamado altar, el cual impide que se caiga el carbón y eleva las llamas acercándolas a la caldera.


Calderas con Hervidores.



Este tipo de calderas surgieron bajo la necesidad de producir mayor cantidad de vapor. Los hervidores son unos tubos que se montan bajo el cuerpo cilíndrico principal, de unos 12 metros de largo por 1.50 metros de diámetro; estos hervidores están unidos a este cilindro por medio de varios tubos adecuados.
Los gases del hogar calientan a los hervidores al ir hacia adelante por ambos lados del cuerpo cilíndrico superior, tal como en la caldera anteriormente mencionada.
Las ventajas de estas calderas, a comparación de las otras, es por la mayor superficie de calefacción o de caldeo, sin aumento de volumen de agua, lo que aumenta la producción de vapor. Su instalación, construcción y reparación es sencilla. Los hervidores pueden cambiarse o repararse una vez dañados.
La diferencia de dilatación entre la caldera y los hervidores pueden provocar escape de vapor en los flanches de los tubos de unión y, a veces, la ruptura. Esta es una de las desventajas de esta caldera.

Calderas de Hogar Interior.



En este tipo de calderas, veremos las características de funcionamiento de la caldera con tubos hogares “cornualles”. Estas calderas están formadas por un cuerpo cilíndrico principal de fondos planos o convexos, conteniendo en su interior uno o dos grandes tubos sumergidos en agua, en cuya parte anterior se instala el hogar.
El montaje se hace en mampostería, sobre soportes de fierro fundido, dejando un canal para que los humos calienten a la caldera por el interior en su recorrido hacia atrás, donde se conducen por otro canal a la chimenea. Su instalación se puede hacer por medio de dos conductos en la parte baja, para que los humos efectúen un triple recorrido: hacia adelante por los tubos hogares, atrás por un conducto lateral, adelante por el segundo conducto y finalmente a la chimenea.
Los tubos hogares se construyen generalmente de plantas onduladas, para aumentar la superficie de calefacción y resistencia al aplastamiento.


Caldera de Mediano Volumen de Agua (Ignitubulares).


Caldera Semitubular.


Esta caldera se compone de un cilindro mayor de fondos planos, que lleva a lo largo un haz de tubos de 3″ a 4″ de diámetro. Los tubos se colocan expandidos en los fondos de la caldera, mediante herramientas especiales; se sitúan diagonalmente para facilitar su limpieza interior.
Más arriba de los tubos se colocan algunos pernos o tirantes para impedir la deformación y ruptura de los fondos, por las continuas deformaciones debido a presión del vapor, que en la zona de los tubos estos sirven de tirantes.
Para la instalación de la caldera se hace una base firme de concreto, de acuerdo al peso de ella y el agua que contiene. Sobre la base se coloca la mampostería de ladrillos refractarios ubicados convenientemente el hogar y conductos de humos. La caldera misma se mantiene suspendida en marcos de fierro T, o bien se monta sobre soporte de fierro fundido.
Estas calderas tienen mayor superficie de calefacción.


Caldera Locomotora.



Esta caldera se compone de su hogar rectangular, llamada caja de fuego, seguido de un haz tubular que termina en la caja de humo. El nivel del agua queda sobre el ciclo del hogar, de tal manera que éste y los tubos quedan siempre bañados de agua.
Para evitar las deformaciones de las paredes planas del hogar, se dispone de una serie de estayes y tirantes, que se colocan atornillados y remachados o soldados a ambas planchas. Los tubos se fijan por expandidores a las dos placas tubulares y se pueden extraer por la caja de humo, cuando sea necesario reemplazarlos.
Todas las calderas locomotoras se hacen de chimenea muy corta, las que producen pequeños tirajes naturales.


Calderas de Galloway.



Reciben este nombre las calderas de uno o dos tubos hogares, como la Cornualles, provistas de tubos Galloway. Estos tubos son cónicos y se colocan inclinados en distintos sentidos, de tal manera que atraviesan el tubo hogar. Los tubos Galloway reciben el calor de los gases por su superficie exterior, aumentando la superficie total de calefacción de la caldera.

Locomóviles.


Este nombre lo recibe el conjunto de caldera y máquina a vapor que se emplea frecuentemente en faenas agrícolas. La caldera puede ser de hogar rectangular, como la locomotora, o cilíndrico. La máquina se monta sobre la caldera, y puede ser de uno o dos cilindros. Todo el conjunto se monta sobre ruedas y mazos para el traslado a tiro.
Estas calderas tienen también tiraje forzado al igual forma que las locomotoras. Deberán estar provistas, además, de llave de extracción de fondo, tapón fusible, válvula de seguridad, manómetro, etc., accesorios indispensables para el estricto control y seguridad de la caldera.


Calderas Marinas.



Los buques a vapor emplean calderas de tubos de humo y de tubos de agua. Entre las primeras se emplean frecuentemente las llamadas “calderas de llama de retorno” o “calderas suecas”.
Este tipo de calderas consta de un cilindro exterior de 2 a 4.1/2 metros de diámetro y de una longitud igual o ligeramente menor. En la parte inferior van dos o tres y hasta cuatro tubos hogares, que terminan en la caja de fuego, rodeado totalmente de agua.
Los gases de la combustión se juntan en la caja de fuego, donde terminan de arder y retoman, hacia atrás por los tubos de humo, situados más arriba de los hogares. Finalmente los gases quemados pasan a la caja de humo y se dirigen a la chimenea.


Semifijas.



En algunas plantas eléctricas, aserraderos, molinos, etc., se emplea el conjunto de caldera y máquina vapor que recibe el nombre de “semifija”.
La caldera se compone de un cilindro mayor, donde se introduce el conjunto de hogar cilíndrico y haz de tubos, apernado y empaquetados en los fondos planos del cilindro exterior. El hogar y el haz de tubos quedan descentrados hacia abajo, para dejar mayor volumen a la cámara de vapor. Todo este conjunto se puede extraer hacia el lado del hogar, para efectuar reparaciones o limpieza.
El emparrillado descansa al fondo en un soporte angular, llamado “puente de fuego” y tiene también varios soportes transversales ajustables. El hogar se cierra por el frente por una placa de fundición, revestida interiormente de material refractario, donde va también la puerta del hogar y cenicero.
El vapor sale por el domo de la caldera, pasa por el serpentín recalentador, se recalienta y sigue a la máquina.





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