cableado electrico caldera
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DESCRIPCIÓN GENERAL DESCRIPCIÓN GENERAL DESCRIPCIÓN GENERAL DESCRIPCIÓN GENERAL DE UNA CALDERADE UNA CALDERADE UNA CALDERADE UNA CALDERA
SISTEMA ELÉCTRICO
SISTEMA DE COMBUSTIBLES
SISTEMA DE AGUA
CALDERA
SISTEMA DE LA CARGA
INTERRUPTOR GENERAL
ON OFF
Corta energíaCorta energíaCorta energíaCorta energíaal panel de al panel de al panel de al panel de
controlcontrolcontrolcontrolde la calderade la calderade la calderade la caldera
EnergízaEnergízaEnergízaEnergízaal panel de al panel de al panel de al panel de
controlcontrolcontrolcontrol
INTERRUPTOR MAESTRO
CONTROL DE ATOMIZACIÓN
VAPOR AIRE
CONTROL DE AGUA
ON OFF
BAJO NIVEL
Apaga bombaApaga bombaApaga bombaApaga bombade aguade aguade aguade agua
Arranca bombaArranca bombaArranca bombaArranca bombade aguade aguade aguade agua
Alarma indicadoraAlarma indicadoraAlarma indicadoraAlarma indicadorade bajode bajode bajode bajo
nivel de aguanivel de aguanivel de aguanivel de agua
CONTROL DEL QUEMADORCONTROL DEL QUEMADORCONTROL DEL QUEMADORCONTROL DEL QUEMADOR
BOMBA DE ACEITE AUTOMÁTICO
Inicia secuenciaInicia secuenciaInicia secuenciaInicia secuenciade encendidode encendidode encendidode encendido
Arranca la bombaArranca la bombaArranca la bombaArranca la bombaDe aceiteDe aceiteDe aceiteDe aceite
Selector de posición
PRECALENTADOR ELÉCTRICO
ON OFF
PRECALENTADOR
Corta energíaCorta energíaCorta energíaCorta energíaal precalentador al precalentador al precalentador al precalentador
de aceite de aceite de aceite de aceite combustiblecombustiblecombustiblecombustible
Energíza el Energíza el Energíza el Energíza el precalentador precalentador precalentador precalentador CombustibleCombustibleCombustibleCombustiblelíquidolíquidolíquidolíquido
6655443221
121313141313141210887
QUEMADOR
DISPOSICIÓN DE TUBOS EN UNA CALDERA DE 900 BHP
VISTA FRONTAL
6655443221
1213131413
13141210887
175 175
TOTAL TUBOS CALDERA = 175 * 2 = 350
Control del quemador
Aceite Off Auto
Control de agua
Manual Off Auto
Precalentador eléctrico
Off On
Control de Modulación
Bajo fuego
Modulación Auto
Atomización
Vapor Aire
CALDERA PIROTUBULAR
K7 K8 K9 K6 K5 K4 K3 K1
Tablero de Control Eléctrico
Interruptor motor ven-tilador
Interruptor motor bom-ba agua
Interruptor motor com-presor
Interruptor resistenciasde calor
Interruptor motor bomba combustible
Tempo-rizadorPrecalen-tador
Relé Controlde agua
ControlCombustiónHoneywell
Contactor motor ven-tilador
Contactor motor ven-tilado(Y)
Contactor motor ven-tilador (∆∆∆∆)
Tempo-rizadorconexión
Y/∆∆∆∆
Contactor motor bom-ba de agua
Contactor motor compre-sor
Contactor bomba com-
bustible
Contactor Preca-lentadoreléctrico
Contactor controles
InterruptorPrincipal
TérmicoMotor bom-ba de agua
TérmicoMotor com-presor
TérmicoMotor bombacombustible
Transfor-mador
Motor mo-dulador
K2
CALDERA PIROTUBULAR
SISTEMAS AUXILIARES
ALISTAMIENTO DE MOTORES ELÉCTRICOS:
- DEL VENTILADOR (9.58 HP- 440 V.)- DE LA BOMBA DE AGUA DE ALIMENTACIÓN (6. 6 HP- 440 V)- DE LA BOMBA DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO ((2. 4 HP- 440 V)- DEL COMPRESOR DE ATOMIZACIÓN (12 HP- 440 V.)- DE LAS RESISTENCIAS DE CALENTAMIENTO (12 KW- 440 V)
- TOTAL POTENCIA DE LA CALDERA = 42.58 HP
AGUA3 αααα
COMBUSTIBLE COMPRESOR VENTILADOR
BREAKERBREAKERBREAKER BREAKERBREAKER
BARRAJE DE 440 VOLTIOS
• Corriente• Enfriamiento• Vibración• Giro
PRESURETROL PARA CONTROL DE CARGA
PSI
50
150
200
PSIATM.
5
10
15
20
ATM.
POTENCIÓMETRO
DIFF. MAIN
TORNILLO DE AJUSTEDIFERENCIAL
TORNILLO DE AJUSTEPRINCIPAL
INDICADOR DIFERENCIAL
INDICADOR PRINCIPAL
R
W
B
Fuelle
Rise
Abre contactos cuando el nivel subeal punto de ajuste
Cierra contactos, cuando la presión sube al punto de ajuste
Rise
Cierra R-S y abre L-W, cuando la temperatura sube hasta el punto de ajuste
R
S
R S
Nivel
R S
Presión
R
S
Rise
R
S
L
W
R S
L W
MK1
K2
T
K2
EFECTOS OPERATIVOS DE LOS PRESOSTATOS Y TERMOSTATOS
PRESOSTATO PARA CONTROL
PSI
50
150
200
PSIATM.
5
10
15
20
ATM.
PUNTERO IN-DICADOR DENIVELACIÓN
MARCA INDICADORA
DIFF. MAIN
TORNILLO DE AJUSTEDIFERENCIAL
TORNILLO DE AJUSTEPRINCIPAL
INDICADOR DIFERENCIAL
INDICADOR PRINCIPAL
El punto de operación superior, lo determina elpunto de ajuste de la escala principal, mientras que el inferior lo determina el ajuste de la escala superior menos el diferencial.
2 A 2 A5 A
°°°° °°
°°LlAVE
°°K1
5
K1ENERGÍA
K1
Controles
2
440 V.
110 V.
CIRCUITO DE ENERGIZACIÓN PANEL UNIAL
BOTÓN PULSADORDOBLE
Circuitos de Control
2 A 2 A5 A
°°°° °°
°°LlAVE
°°K1
5
K1ENERGÍA
K1Controles
2
° °°MAN
Bomba Combustible
AUTOQuemador
°° °°°° °° °°°°
BAJO NIVEL
440 V.
110 V.
CIRCUITO DE BOMBA DE COMBUSTIBLE
°°° °°°°°°
NIVELCALDERA
LÍMITETEMPERATURA
385ºF
LÍMITEPRESIÓNVAPOR150 PSI
RAA
°°CONTROL
TEMPERATURACOMBUSTIBLE
200ºF
17
16
° °°AIRE VAPOR
11
K5
13
V´ÁLVULASOLENOIDEDE PURGA
V´ÁLVULASOLENOIDE
VAPOR ATOMI-ZACIÓN
BOTÓN PULSADORDOBLE
°°
RELÉ AUXILIARDE AGUA
14
15
K4
°°TérmicoMotor
Compresor °TérmicoMotor
Bomba Com-bustible
18
19
12
4REGLETAPROGAMADOR
°° °°K7
Motor Ventilador TD
2 A 2 A5 A
°°°° °°
°°LlAVE
°°K1
5
K1ENERGÍA
K1
Controles
2
° °°MAN AUTO
°° °°°° °° °°°°
440 V.
110 V.
CIRCUITO DE ENERGIZACIÓN AGUA DE ALIMENTACIÓN
°°
NIVELCALDERA
16
Contactor K2
6
BOTÓN PULSADORDOBLE
°°Térmicomotor
°°
BOMBA DE AGUA
°°°°
7
Motor Bombade agua
NIVELMAC DONNEL
2 A 2 A5 A
°°°° °°
°°LlAVE
°°K1
5
K1ENERGÍA
K1
Controles
2
°°
440 V.
110 V.
CIRCUITO DE ENERGIZACIÓN PRECALENTADOR ELÉCTRICO
Contactor K3
6
BOTÓN PULSADORDOBLE
PRECALENTADOR ELÉCTRICO
PrecalentadorEléctrico
OFFON
°°Control Temperatura del Combustible
200ºF
8
9
°°K4 Contacto Bomba
de combustible
PrecalentadorEléctrico
10
TDTemporizadorPrecalentador
CIRCUITO DE ENCENDIDO
°°
LLAMA PRINCIPALV´ÁLVULA
SOLENOIDEDE RETORNO
V´ÁLVULASOLENOIDESUMINISTRO 22
4
PRESIÓNATOMIZACIÓN
A la entrada del cañondel quemador. Ajustado
A 25 psi.
20
5 7
21
TRANSFORMADORDE ENCENDIDO
LLAMA PILOTO
V´ÁLVULASOLENOIDE
DE ENCENDIDO
REGLETA DEL PROGRAMADOR R 4140 L Honeywell
Rama de límitesde pre-ignición
24 25 26 2723
3 13 8 1516
°°PRESIÓN
AIRE DE COMBUSTIÓN°° °°
INTERRUPTORLÍMITE DE BAJO
FUEGO
LÍMITE BAJO INTERRUPTORLÍMITE DE ALTO
FUEGO
CONTROL DE CARGA DE LA CALDERA
LAS VARIACIONES DE CARGA EN UNA CALDERA PUEDEN CONTROLARSE DE DOS MANERAS:
CONTROL DE CARGA ON-OFFCONTROL DE CARGA MODULANTE
La presión de vapor dentro de una caldera de agua caliente, es el medio utilizado para controlar la carga de calor de la caldera.
Se entiende por carga de una caldera al consumo térmico externo. Este es de hechovariable, lo cual puede controlarse con la sensibilización de los cambios de presión.
La tecnología provee los controladores de presión proporcionales, los cuales son dispositivos de presión instalados sobre el casco lado vapor de presión de la cal-dera.
CONTROL DE PRODUCCIÓN DE LA CALDERA
LAS VARIACIONES DE PRESIÓN CAUSAN QUE UN FUELLE SOBRE EL DISPOSITIVODE PRESIÓN SE EXPANDA O SE CONTRAIGA, DANDO COMO RESULTADO UNA DES-VIACIÓN SOBRE UN DISPOSITIVO ELÉCTRICO PARA INICIAR UNA ESTRATEGIA DE CONTROL DE AJUSTE.
EL FUELLE EXPANDIDO O CONTRAIDO ES CONECTADO A UN PUNTO MÓVIL SOBREUN POTENCIOMETRO QUE AFECTA EL BOBINADO DE UN REÓSTATO. ESTE REÓS-TATO PERTENECE A UN CIRCUITO ELÉCTRICO DEL MODUTROL DANDO ORIGEN A UNA DESVIACIÓN QUE SE INTERPRETA COMO UN GIRO DEL MOTOR DEL MODUTROL.
B WRBRAZO MÓVIL DELPRESURETROL
POTENCIOMETRO SOBRE EL CIRCUITO ELÉCTRICO DEL MODUTROL
135 OHM.
Función del controlador proporcional de carga
PRESIÓN DELA CALDERA
FUELLE
PRESURETROL PARA CONTROL DE CARGA
135
OH
M.
R
W
B
R1
W1
B1
CERRADO(BAJO FUEGO)
ABIERTO(ALTO FUEGO)
MOTOR
MODULADOR
El brazo móvil del reóstato, se mueve hacia el extremo W del potenciómetro, cuando la pre-sión del medio de control sube y va hacia el extremo B,cuando la presión cae.
Incrementode presión
Decrementode presión
T1 T2
L1 L2
Brazo móvilReostato
PRESURETROL PARA CONTROL DE CARGAOperación típica
135
OH
M.
R
W
B
Incrementode presión
Decrementode presión
PRESURETROL PARA CONTROL DE CARGA
PSI
50
150
200
PSIATM.
5
10
15
20
ATM.
POTENCIÓMETRO
DIFF. MAIN
TORNILLO DE AJUSTEDIFERENCIAL
TORNILLO DE AJUSTEPRINCIPAL
INDICADOR DIFERENCIAL
INDICADOR PRINCIPAL
R
W
B
Fuelle
Fuelle
Las variaciones de presión causan que el fuelle se expanda o se contraiga.
Una articulación entre el fuelle y el lado móvil del poten-ciómetro, hace que el brazo móvil se desplace a través del bobinado resistivo.
Esto hace variar la resistencia entre RW y WB causandoun desbalance en el circuito conectado al controlador.
La rata de fuego del quemador es regulada por un controladorel cual, ajusta el motor del modulador de la relación aire - combustible.
R MPuente eléctrico
POTENCIÓMETROREGULADOR
POTENCIÓMETROREALIMENTACIÓN
RELÉ DE BALANCE
MOTOR MODULADOR
CUANDO LA PRESIÓN DEL VAPOR = AJUSTE CONTROLADOR
I POTENCIOMÉTRO = I REALIMENTACIÓN
CONTACTOS DE R, ABREN
MOTOR DETENIDO
Si la presión sube, el lado móvil del controlador va hacia W, desbalanceando el puente y una alta corriente fluye por un lado del relé de balance. Los con-tactos de “cierre” del relé, cierran haciendo que el motor vaya hacia la posición de CERRADO. Al operar el motor, el potencíómetro de realimentación se mueve en la dirección para balancear el circuito. Cuando el circuito está otra vez en balance, los contactos del relé de balanceo, abren y el motor para.
Similarmente, si la presión sobre el controlador baja, el brazo móvil del controlador se mueve hacia B y los contactos de “abrir”, en el relé de balance,abren. Entonces el motor va hacia la posición de abrir, hasta que el circuito del puente, se balancea nuevamente. La válvula de combustible abre y seIncrementa la presión de vpaor. Un pequeño cambio en la presión, causa un cambio en la rata de encendido para compensación manteniendo la pre-sión constante.
PRESURETROL PARA CONTROL DE CARGA
La disposición de un controlador proporcional (L 91) se usa con un controladorlímite L 404
El controlador proporcional (L 91) con su punto de ajuste de la escala principal mas el valor de la diferencial, es el rango del controlador
El controlador límite L 404 tiene el respectivo rango similar al de un presuretrol
La combinación de estos dos dispositivos hacen el control de la caldera
Por ejemplo: Se desea controlar una presión de una caldera entre un rango de 90 a 100 psi.
Se selecciona un controlador L 91 con un rango de operación de (MAIN) 5 a 150 psiy una diferencial ajustable de (DIFF) de 5 a 23 psi. Un L 404 de 10 a 150 psi con unrango ajustable de 8 a 16 psi. Cuál será la calibración para llevar a cabo esta estra-tegia de control ?
El controlador proporcional (L 91) 5 a 150 psi y una diferencial ajustable de(DIFF) de 5 a 23 psi, se ajusta en la escala principal a 90 psi y diferencial de 5 psi
La modulación operará entre 90 y 95 psi, inferior al control de máxima presión de 100 psi.
El controlador límite L 404 (MAIN) 5 – 150 PSI, DIFF de 5 a 23 psiSe ajusta para 100 psi con un DIFF ajustado de 10 psi.
100 psi presión máxima de 100 psi, para parar la caldera90 psi presión mínima para 90 psi, para arrancar nuevamente
Ejercicio: Verifique en su caldera, cómo opera esta estrategia e identifique los dispositivos y los puntos de ajuste.
100
90
95
90Campo de mudulación
Campo de alta presión
OPERACIÓN DEL QUEMADOR - CONTROL DE CARGA
UNA CALDERA CON UN CONTROL ADECUADO PARA LA DEMANDA DE CARGA, LO-CRARÁ LOS SIGUIENTES OBJETIVOS:
1. EL QUEMADOR FUNCIONARÁ EN “BAJO FUEGO” ANTES DE UNA PARADA
2. EL QUEMADOR FUNCIONARÁ EN “BAJO FUEGO” POR UN PERIÓDO BREVE EN CADA ARRANQUE DURANTE LA OPERACIÓN NORMAL
3. SE EVITARÁN CICLOS FRECUENTES DE ENCENDIDO-APAGADO
OPERACIÓN DEL QUEMADOR - CONTROL DE CARGA
QUEMADOR ENCENDIDO
DIFERENCIAL REGULABLE DELAPAGADO-ENCENDIDO
CONTROL LIMITADORDE OPERACIÓN
INTERRUPTOR- CONTACTO
INTERRUPTOR- CONTACTO
APAGADO
ENCENDIDO
QUEMADOR APAGADOAUMENTO
PRESIÓN/TEMPERATURA
A
B
RANGO DE “FUEGO BAJO”
DISMINUCIÓNPRESIÓN/TEMPERATURA
CONTROL DE MODULACIÓN(RAPIDEZ DE ENCENDIDO)
RANGO DE ENCENDIDO
PROPORCIONAL(*)
“BAJO FUEGO”
“ ALTO FUEGO”
ENCENDIDOMODULADO
(*) CONTROL FIJO DEL DIFERENCIAL – VAPORCONTROL REGULABLE DEL DIFERENCIAL – AGUA CALIENTE
WRB
TERMINALESDE CONTACTOCORREDIZO
1
2
3
D
C4,5
OPERACIÓN DEL QUEMADOR - CONTROL DE CARGA
OPERACIÓN DEL CONTROL
1. EL QUEMADOR ESTARÁ “ON” (ENCENDIDO), SIEMPRE QUE LA PRESIÓN O TEMPERATURA ESTENPOR DEBAJO DEL PUNTO B Y “OFF” (APAGADO) CUANDO LA PRESIÓN O TEMPERATURA ESTENARRIBA DEL PUNTO A
2. LA DISTANCIA ENTRE A Y B, REPRESENTA EL DIFERENCIAL “ON-OFF” (ENCENDIDO-APAGADO) DELCONTROL LIMITADOR DE OPERACIÓN
3. DURANTE LA OPERACIÓN, EL QUEMADOR SE APAGARÁ SIEMPRE QUE LA PRESIÓN / TEMPERATU-RA, LLEGUE AL PUNTO A. EL INTERRUPTOR EN EL CONTROL DE OPERACIÓN, SE ABRIRÁ
4. TAN PRONTO LA PRESIÓN / TEMPERATURA BAJA AL PUNTO B, EL INTERRUPTOR SE CIERRA Y ELQUEMADOR SE ENCIENDE DE NUEVO. EN ESTE MOMENTO EL CONTROL DE MODULACIÓN LE DE-MANDARÁ AL MOTOR DE MODULACIÓN QUE SE AJUSTE PARA “BAJO FUEGO”. SI LA CARGA EXCE-DE ESTA ALIMENTACIÓN DE LLAMA BAJA, ELCONTROL DE MODULACIÓN RESPONDERÁ AUMENTAN-TANDO PROPORCIONALMENTE LA RAPIDEZ DE ENCENDIDO, TAN PRONTO LA PRESIÓN O TEMPERA-TURA BAJAN HACIA EL PUNTO D.
5. EL MOTOR DE MODULACIÓN SE DETENDRÁ EN UN PUNTO INTERMEDIO ENTRE C Y D SIEMPRE QUELA ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE ESTÉ BALANCEADA CON EL REQUISITODE CARGA