proyecto: sistema de alimentación de agua para una caldera

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Francisco García Ayala. Karen Estefanía Quintero Quintana. Pablo Antonio Ochoa González. Ricardo Tello Villanueva.

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Francisco García Ayala.

Karen Estefanía Quintero Quintana.

Pablo Antonio Ochoa González.

Ricardo Tello Villanueva.

El agua de alimentación de calderas desempeña un papel importantepara el correcto funcionamiento de los generadores de vapor. Uncorrecto tratamiento del agua de alimentación de calderas permiteevitar o reducir las averías y tiempos de parada.

Su correcto tratamiento es fundamental para asegurar una larga vidaútil libre de problemas operaciones, reparaciones de importancia yaccidentes.

El objetivo principal del tratamiento de agua es evitar problemas decorrosión e incrustaciones, asegurando la calidad del agua dealimentación y del agua contenida en la caldera.

• Bomba 1 (hacia el hidroneumático)

• Tanque hidroneumático.

• Filtro de arena.

• Suavizador.

• Deareador.

• Bomba 2 (del deareador a la caldera).

• Caldera de vapor.

.

Es una maquina o dispositivo diseñado para generar vapor o

calentar agua, mediante la acción del calor a una

temperatura superior a la del ambiente y presión mayor que

la atmosférica.

Su principio básico de funcionamiento consiste en una

cámara donde se produce la combustión, con la ayuda del

aire y a través de una superficie de intercambio se realiza la

transferencia de calor.

Este elemento es el más importante de nuestro sistema pues

a partir de el se seleccionaron todos los elementos que

contiene.

Bomba 1 (hacia el hidroneumático).Esta bomba comienza el proceso del sistema, el agua que succiona es ingresada hacia el hidroneumático para posteriormente ser tratada e ingresada ala caldera.

Método de selección:

Esta bomba se selecciono tomando como medida 150 pies de columna a esta altura la bomba nos entrega 65 psi.

Saber el caudal de la caldera

Calculamos la primera bomba sabiendo que la caldera

necesita debemos convertir las

a

27,600 𝑳𝒃

𝒉𝒓

𝟏𝑮𝒂𝒍

𝒎𝒊𝒏

𝟓𝟎𝟎.𝟕𝟐𝑳𝒃

𝒉𝒓

= 55.12 GPM

Arrancador eléctrico para la bomba.

Permite que de forma segura se

administre la corriente que

demanda el motor en su inicio que

es el punto mas critico y durante el

periodo de tiempo que se encuentre

trabajando, con el fin de protegerlo

contra sobre cargas o posibles cortos

o fallas de fase protegiendo y

alargando el motor.

Seleccionamos el arrancador adecuado para nuestra

bomba.

Una vez que determinamos el caudal

seleccionamos la bomba1

Seleccionamos una bomba Aurora Picsa sección 110 M

Modelo F-6TRL

Interruptor de presión.

Es un aparato que se encarga de abrir o de cerrar un circuito eléctrico en función

de la lectura de presión de un fluido.

El fluido ejerce presión sobre un pistón interno en el presostato, de modo que al

aumentar la presión dicho pistón se mueve y se unen dos contactos, cerrando el

circuito. En cambio, cuando la presión baja el pistón se empuja en sentido

contrario y los contactos se separan.

Equipo seleccionado:

Interruptor de control de presión de la

bomba de agua de 240V 5HP 5psi - 150psi

Tanque hidroneumático.

Utilizan agua y aire a presión. Su función es la de entregar

agua en un intervalo de presión prefijado.

Método de selección:

Para seleccionar este dispositivo se tuvo que tomar en

cuenta la presión que entregaba la bomba 1, ya que este

será fijado en un intervalo de 40-60 psi

Elemento seleccionado:

Filtro de arena.

Se utilizan para la filtración de aguas con cargas bajas o medianas de contaminantes, que requieran una retención de partículas. Las partículas en suspensión que lleva el agua son retenidas durante su paso a través de un lecho filtrante de arena.

Método de selección:

Este elemento se selección en base a la capacidad de galones por minuto que nos otorgaba el hidroneumático.

Elemento seleccionado:

Suavizador de agua. El suavizador de agua, también llamado descalificador o ablandador de agua, es un

aparato que, por medios mecánicos, químicos y/o electrónicos trata el agua para reducir

el contenido de sales minerales y sus incrustaciones en tuberías y depósitos de agua.

Método de selección:

Su selección se realizo a partir de conocer la dureza que contenía el agua que íbamos a

tratar (600 partes por millón), en base a esto se realizo una conversión para identificar

los granos/días que se requerían. Utilizando la caldera en dos turnos de 8 horas,

ocupamos saber cuantos granos por día se necesitan para seleccionar el suavizador.

600𝑝𝑝𝑚

17.1= 35.08

𝑔𝑟𝑎𝑛𝑜𝑠

𝑔𝑎𝑙

55.2𝑔𝑎𝑙

𝑚𝑖𝑛16ℎ𝑟𝑠 ∙ 60min = 52992

𝑔𝑎𝑙

𝑑𝑖𝑎

Tenemos ya los galones por día y los granos por galón, entonces realizaremos la operación para saber los granos por día

35.08𝑔𝑟𝑎𝑛𝑜𝑠

𝑔𝑎𝑙× 52992

𝑔𝑎𝑙

𝑑𝑖𝑎= 1858959.36

𝑔𝑟𝑎𝑛𝑜𝑠

𝑑𝑖𝑎

Elemento seleccionado: seleccionamos dos suavizadores de 900,000 granos.

Deareador.

Elemento que elimina el oxigeno y el dióxido de carbono del agua de alimentación a calderas, cuyo objetivo es prevenir daños por corrosión en ellas (pitting). Entre mayor presión exista mayor es la temperatura y mas corrosivo es el oxigeno disuelto.

Método de selección:

Este elemento se seleccionó con base a la capacidad que tenia la caldera de vapor en libras/horas, 27600 lbs/h en nuestro caso.

Elemento seleccionado:

Bomba 2 (deareador-caldera)La función de esta bomba es ingresar el agua a la caldera a una mayor presión que la que contiene esta, el agua que corre por esta ya ha sido tratada anteriormente lo que la hace que tenga menos dureza, menos impurezas y no contenga cantidades de oxigeno que puedan dañar nuestra caldera.

Método de selección:

Como se mencionó esta bomba fue seleccionada con una mayor presión que la que contiene la caldera, su presión es de 155 psi para nuestro caso.

PSI= Libras/ pulgadas cuadradas

Elemento seleccionado:

Arrancador para la bomba 2

Controles de nivel de agua de una

caldera

Originalmente, el nivel de agua en una caldera de vapor era controlado por la

persona que atendía la caldera, regulando manualmente la válvula de entrada

de agua de alimentación mientras miraba el nivel de agua en un visor de

vidrio.

Controles de nivel on - off

Los sistemas de control on/off son más adecuados en

instalaciones dónde se puede tolerar una cierta variación

en la presión de la caldera y el caudal de vapor. Por

ejemplo podrían ser las calderas peque- ñas con

condiciones de carga estables.