Calderas de Vapor de Combustibles Sólidos son máquinas donde el calor generado por la combustión de combustibles en estado sólido (carbón, madera, materiales de desecho, entre otros) transforma el agua de manera controlada de fase líquida a fase gaseosa. Es un dispositivo utilizado para generar vapor aplicando energía térmica al agua. Las calderas de vapor son sistemas que permiten la vaporización del agua al calentarlo.
Las calderas de vapor se diseñan según los tipos de combustible y las presiones de funcionamiento.
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El principio de funcionamiento de las calderas de vapor de combustibles sólidos se basa en los procesos de combustión y transferencia de calor que ocurren en la cámara de combustión. El calor liberado durante la combustión calienta el agua, provocando su vaporización, y este vapor se utiliza para la transferencia de energía. En orden, el principio de funcionamiento básico de las calderas de vapor de combustibles sólidos es el siguiente:
Suministro de Combustible Sólido: Se introduce un combustible sólido de tamaño adecuado en la cámara de combustión de la caldera de vapor. Este combustible suele ser material natural como carbón o madera.
Cámara de Combustión: El combustible se quema en una cámara de combustión con un flujo de aire controlado. En esta cámara de combustión, se suministra el oxígeno necesario para la combustión y se lleva a cabo el proceso de quema.
Superficies de Calentamiento: Los gases calientes resultantes de la combustión se dirigen hacia las superficies de transferencia de calor dentro de la caldera. Estas superficies pueden ser tubos o placas por donde circula el agua.
Transferencia de Calor al Agua: Los gases calientes entran en contacto con el agua alrededor de las superficies de transferencia de calor. Esto provoca un aumento en la temperatura del agua.
Vaporización: El agua, al calentarse, comienza a evaporarse. Las moléculas de agua se convierten en vapor a medida que alcanzan el punto de vaporización.
Formación de Vapor: Las moléculas de agua vaporizadas se separan de la superficie del agua, formando vapor. El vapor generado se acumula sobre el agua.
Recogida de Vapor: El vapor producido se recoge en una zona de recolección en la parte superior de la caldera. Desde este punto de recolección, se extrae hacia fuera de la caldera para su uso en transferencia de energía.
Uso del Vapor: El vapor generado se dirige generalmente a sistemas que requieren transferencia de energía, como turbinas de vapor o sistemas de calefacción.
Formación y Eliminación de Cenizas: Después del proceso, quedan cenizas y residuos no quemados de los combustibles sólidos. Estos residuos suelen acumularse en la parte inferior de la caldera y se limpian periódicamente.
Eliminación de Gases de Humo: Al final del proceso, los gases de humo resultantes de la combustión se expulsan hacia el exterior a través de chimeneas de humo o sistemas de escape. Estos gases suelen contener productos de desecho resultantes de la combustión.
