Caldera de tubos de fuego - Principio de funcionamiento y sus tipos

El Caldera de tubos de fuego está destinada a la transmisión de gases calientes mediante una fuente de calor y un ciclo. Estos gases fluyen a través de tubos con un tambor lleno de agua. Este procedimiento transmite eficazmente el calor del gas caliente al agua, que produce eficazmente el vapor. Las principales características de las calderas de tubos de fuego son su diseño sencillo, su fácil manejo y su bajo coste de adquisición. Estas calderas son extremadamente flexibles a la hora de producir los grados de fuerza media a baja con la capacidad así como la habilidad de ser dispuestas en diferentes diseños.

¿Qué es una caldera de tubos de fuego?

Son una de las calderas más fundamentales y de diseño más antiguo. Estas calderas son muy famosas en el siglo XVIII, y se aplican especialmente a las máquinas de tren. En este tipo de calderas, la combustión del calor, así como los gases, fluye a través de la tubería encerrada por el agua. Estas calderas pueden ser de alta o baja presión. La medición de estas calderas puede hacerse siempre con su diámetro exterior. Generalmente, estas calderas están pensadas para presiones de hasta un máximo de 250 psi y alrededor de 750 caballos de potencia

Construcción y principio de funcionamiento de la caldera de tubos de fuego

La construcción de una caldera acuotubular puede estar equipada con un armazón cilíndrico, vertical, una cámara de combustión en la base, espacio para el agua en el segmento central y espacio para el vapor en el segmento superior. En la base de la cámara de combustión hay una rejilla de fuego, y el carbón se enciende en la cámara de combustión. Para el carbón quemado, se coloca un pozo de cenizas en la base de la rejilla para recoger las cenizas del carbón quemado, y a veces se puede desprender.

En el espacio de agua que se coloca dentro de la caja, se abrazan uno o varios tubos transversales para elevar la superficie exterior de calentamiento y mejorar el flujo de agua. Una pequeña chimenea está asociada al pináculo de la caja de fuego para liberar las salidas de residuos a una altura mayor. La limpieza de la caldera se puede hacer por los agujeros de mano así como por los orificios de los tubos y la carcasa de la caldera.

Estas calderas incluyen un indicador del nivel de agua, un manómetro, un grifo de seguridad de la llave de paso del vapor y un soporte similar al de la boca de inspección para proporcionar seguridad y simplicidad de funcionamiento. El combustible arde en la parrilla de la cámara de combustión de la caldera y los gases de combustión calientes resultantes pueden fluir en la región de los tubos transversales.

El agua cercana al hogar de tipo cilíndrico también recibe calor por radiación y convección, por lo que se generará vapor. El flujo de agua en la caldera se basará en la diferencia de densidad dentro del agua que se forma con la diferencia de temperatura.

Tipos de calderas de tubos de fuego

Los diferentes tipos de esta caldera son los siguientes

1) Caldera de tubos de fuego de Cornualles

La primera caldera Cornish fue aprobada por un ingeniero llamado "Trevithick a Cornish". Este tipo de caldera incluye un armazón cilíndrico plano, así como un diminuto tubo de humos que sostiene el sistema de calefacción, fluye a través de él.

2) Caldera tubular de Lancashire

La construcción de la caldera Lancashire está relacionada con la caldera Cornish, pero en lugar de un tubo de humo, se utilizan dos tubos de humo.

3) Caldera de tubo de fuego para locomotoras

La caldera de locomotora es una caldera inactiva que se utiliza en las máquinas de tren. Este tipo de caldera es capaz de producir vapor y es sólida. El diseño de la caldera de la locomotora es multitubular horizontal. La principal ventaja de utilizar este tipo de caldera es el bajo coste de construcción, instalación y la alta capacidad de vapor.

4) Caldera vertical de tubos de fuego

La caldera vertical es una caldera simple, y consta de una carcasa cilíndrica que encierra una sección mayor de agua y el resto de la sección estará ocupada por el vapor. Contiene tubos transversales y un horno en la parte inferior de la caldera. Los gases de combustión después de calentar el agua se dejan escapar a la atmósfera.

5) Caldera de tubos de fuego Cochran

La caldera Cochran es una caldera multitubular de tipo vertical, que incluye varios tubos de fuego horizontales. El sistema de calefacción es una parte de la construcción y es perfecto.

6) Caldera de tubos de fuego Scotch Marine

La caldera marina escocesa es una caldera muy popular que se utiliza para obtener grandes capacidades de vapor a altas fuerzas. Este tipo de caldera incluye un gran número de tubos de diámetro diminuto para proporcionar el beneficio de la región de alto calentamiento de la superficie. Las calderas se encienden internamente y salen de la caldera mediante una chimenea al medio ambiente.

7) Caldera de tubos de fuego de inmersión

La caldera de tipo inmersión es una caldera de flujo simple que fue ampliada en el año 1940 por Sellers Engineering. Incluye sólo el tubo de fuego, funciona como caldera y también como cámara de combustión. Mediante varios quemadores, agujas que introducen aire premezclado y gas normal por debajo de la presión. Mantiene las presiones térmicas condensadas y requiere totalmente de ladrillos debido a su construcción

Diferencia entre caldera de tubos de fuego y caldera de tubos de agua

La comparación entre dos calderas, la acuotubular y la pirotubular, incluye principalmente la presión de trabajo, el tipo de material, la tasa de producción de vapor, los requisitos de superficie, la eficiencia, la variación de la carga, el diseño, las habilidades del operador y el coste de mantenimiento.

• En el tubo de fuego, el flujo de los gases de combustión calientes pasa por los tubos y se encierra con el agua, mientras que en el tubo de agua, el flujo de agua pasa por los tubos y se encierra con los gases de combustión calientes.
• El rango de baja presión del tubo de fuego es de hasta 20 bares, mientras que en el tubo de agua es de hasta 250 bares.
• Las fluctuaciones de carga en el tubo de fuego no se pueden manejar, mientras que en el tubo de agua se pueden manejar fácilmente.
• Esta caldera ocupa más superficie para la salida, mientras que en una caldera acuotubular ocupa menos superficie.
• Los tubos de fuego son grandes y no son fáciles de transportar, mientras que en una caldera acuotubular no es un problema.
• El rendimiento de los tubos de fuego es de hasta el 75%, mientras que el de la caldera acuotubular es de hasta el 90%
• El flujo de dirección en los tubos de fuego no tiene una dirección exacta, mientras que en los tubos de agua fluye en una dirección exacta.
• El tamaño del tambor en el tubo de fuego es grande, así como las lesiones causadas por el estallido, mientras que en el tubo de agua, si algún tubo de agua se daña, podemos reemplazarlo fácilmente.
• El diseño del tubo de fuego es sencillo, fácil de levantar y el precio de mantenimiento es bajo, mientras que en el tubo de agua el diseño es complejo, no es fácil de levantar y el precio de mantenimiento es alto.
• Para un funcionamiento eficaz, los tubos de fuego requieren menos expertos, mientras que en los tubos de agua se necesitan expertos

Ventajas y desventajas

Las ventajas de esta caldera son las siguientes

• El diseño de esta caldera es sencillo y tiene un precio de mantenimiento menor.
• Es aplicable a las industrias de pequeña escala
• Bastan pocos expertos para el funcionamiento
• No se necesita agua pura
• El tratamiento del agua de alimentación no es muy esencial esta caldera

Las desventajas de esta caldera son las siguientes

• El rendimiento de esta caldera es de hasta el 75%
• La variación de la carga no puede
• Ocupa más superficie
• La presión de trabajo de esta caldera es de 20 bar como máximo
• El manejo de las fluctuaciones de carga no es fácil.

Por tanto, se trata de diseño de calderas de tubos de fuego y sus tipos. Las aplicaciones de esta caldera son principalmente en la marina, el ferrocarril, las plantas y las industrias. Aquí tienes una pregunta, ¿cuáles son las diferencias entre la caldera de vapor, la caldera de tubos de agua y la caldera de tubos de fuego??