Control
En los Generadores de Vapor es primordial tener un control claro y definido de los parámetros parámetros que se deben considerar considerar para obtener un adecuado funcionamiento funcionamiento y así poder cumplir con las solicitudes deseadas por el sistema. La forma de tener un control adecuado, es a través de sensores que son necesarios para poder tener información adecuada de los distintos parámetros. Los Los pará parámet metros ros que que se deben deben cons conside idera rarr para para el buen buen funcio funciona namie miento nto de la cald calder era a debe deben n ser ser regu regula lado dos s para para así así obte obtene nerr las las cond condic icio ione nes s de sali salida da necesarias. En la figura que se tiene a continuación se presenta un diagrama general de la metodología de control de una caldera.
Los elementos de control necesarios para el buen funcionamiento de la caldera se describirán a continuación 1.- Controles para manejo y seguridad de agua (Calderas pirotubulares):
a! "ontrol de nivel por flotador #istema que $abilita el contactor de la bomba por intermedio de un interruptor para controlar el agua en la caldera. b! "ontrol de nivel %&u'iliar! #e acciona cuando el control de flotador falla, protege la caldera por ba(o nivel de agua apagando el quemador, posee un electrodo que al de(ar de censar agua in$abilita el quemador.
)bservación Es importante saber, en caso de detectar el nivel de agua por deba(o de la mitad del volumen total, no suministrar agua fría a la caldera porque implotaría por c$oque térmico brusco. 2.- Controles para manejo y seguridad de combustible:
El sistema de mane(o de combustible está compuesto por elementos funcionales indispensables para una óptima operación de transporte del combustible a la *ona de quema a condiciones especiales de temperatura y presión. Estos elementos deben funcionar correctamente ya que un mal funcionamiento puede causar un accidente. "omponentes + iltro -rotección de cuerpos e'traos. + /omba 0ecanismo de transporte. + -recalentador eléctrico y a gas Elevar la temperatura del combustible. + Válvula desaireadora #acar el aire en el precalentador eléctrico. + Válvula termostática Locali*ada a la entrada del calentador de vapor, si ba(a la temperatura del combustible se abre. + Válvula 1eductora 1educe la presión de vapor de la línea al precalentador seg2n lo requerido. + 3rampa 4esalo(ar los condensados a la salida del precalentador. + 0anómetro y termómetro #e instalan después del filtro y muestran presión de atomi*ación y temperatura. + Válvula 0odulante 1egula la presión y la cantidad de combustible al quemador principal. + Válvulas #olenoides &bren y cierran el flu(o de combustible. 3.- Controles para manejo y seguridad aire combustión:
"ontrol que garanti*a la e'istencia de flu(o de aire y $abilita el control de combustión, para que siga la secuencia de encendido.
4.- Controles para manejo y seguridad de calderas moduladas
5.6.+#istema modulado #istema que permite aumentar o disminuir la generación de vapor, variando la cantidad de combustible en el quemador. 7n sistema modulado varía la energía producida por la combustión seg2n la demanda de vapor que los elementos consumidores requieran. Esta modulación debe conservar las proporciones de aire y combustible para lograr una combustión eficiente con ba(os niveles de contaminación por residuos. La secuencia de modulación consiste en + "ensa presión de vapor. + -ercibe por medio del sensor %-resuretrol!. + Envía seal eléctrica a 0otor modulador %0odutrol!. + El modulador %0odutrol! acciona el regulador de aire y la válvula reguladora de combustible mecánicamente. 5.- Controles para manejo y seguridad del regulador (damper) de tiro or!ado
El damper es mane(ado mecánicamente por el motor modutrol modulador, garanti*a que la caldera no encienda en una condicion distinta a ba(o fuego, de lo contrario provocaría e'plosiones en el encendido por e'ceso de aire y combustible %encendido brusco!. ".- Controles para manejo y seguridad en el tan#ue diario de combustible
#e usan como recipiente de calentamiento de fuel oil 8o.9 para ser mane(ado fácilmente por la bomba y apresurar la elevación de la temperatura en el precalentador. Elementos de control + "ontrol de nivel + 1esistencia eléctrica + "ontrol de temperatura + Venteo %funcionalidad incorporada en algunos reguladores de presión, que permite a la unidad aliviar la presión de salida cuando se lo a(usta en dirección decreciente!
+ /omba de trasiego Aspira del tanque almacén y descarga en el de
sedimentación de combustible + 4rena(e + 3ermómetro + Entrada y salida de combustible $.- Control para seguridad de gas en c%imenea
Está ubicado en algunas calderas un termómetro a la salida de los gases, en cual es ubicado directamente en el quemador pera desactivarlo cuando la temperatura supera el set point indicado. Esta elevada temperatura puede originarse por falta de agua, $ollinamiento e incrustaciones al lado del agua, etc. &.- Control para manejo y seguridad de 'apor de la caldera
Limita la presión de traba(o, des$abilitando el control de combustión cuando censa la presión establecida. .- Control para manejo y seguridad ignición a as
Lo más importante de este control es el regulador de gas pues debe ser su salida de menos de media libra, de lo contrario estaríamos mandando muc$o caudal de gas y $abría una posible e'plosión. 1*.- +,l'ulas de seguridad
#e accionan a determinada presión de traba(o, desalo(ando cierta cantidad de vapor. 4ebe ser manipulada sólo por personal autori*ado, y contener los sellos de seguridad luego de manipulada. 11.-urgas
El agua y vapor presente en una caldera está provisto de sedimentos y material particulado que deben ser evacuados para evitar malformaciones en la estructura y evitar la falsa toma de seales de presión y temperatura de los diferentes elementos de control y seguridad. E'isten purgas de +"olumna de agua #e $ace por lo menos cada turno. #i la cámara se queda con lodos, el flotador se queda pegado dando una falsa seal de que la caldera tiene agua.
+-urga de fondo -ara desalo(ar los lodos de la caldera en la parte inferior. #i $ay sedimentación se generan puntos calientes que agrietan y queman las láminas de la caldera. +-urga continua 4esalo(a los lodos que circulan en el agua, las espumas y las grasas. Es continua al mantener la válvula con una proporción de apertura. eerencia eglamento de Calderas y eneradores.
E'isten además parámetros establecidos seg2n el 1EGL&0E83) 4E "&L4E1 : GE8E1&4)1E# 4E V&-)1, 43). 8; 5< 4E 6=<5 del 0>8>#3E1>) 4E #&L74, publicado en el 4iario oficial el 6? de mayo de 6=<5. Este reglamento establece las condiciones de funcionamiento, cantidad mínima de cada elemento y recomendaciones para la correcta instalación de los elementos. /0/ +0 6 7CC606 76 C776 ,rrao 0 isposiciones enerales
-ara garanti*ar un funcionamiento seguro del generador de vapor, 7rt. 1$.éste debe disponer como mínimo de los accesorios que se indican &!
4e observación, que comprenden dos indicadores de nivel de agua y uno o más manómetros.
/!
4e seguridad, que comprenden la válvula de seguridad, sistema de alarma, sellos o compuertas para alivio de sobrepresión en el $ogar y tapón fusible en aquellas calderas a que se refiere el artículo ?6.
,rrao 00 0ndicadores de ni'el de agua
3oda caldera deberá estar provista, a lo menos, de dos indicadores 7rt. 1&.de nivel de agua, independientes entre sí. 7no de ellos deberá ser de observación directa del nivel de agua, del tipo tubo de vidrio, pudiendo ser el otro formado por una serie de tres grifos o llaves de prueba. Estos indicadores estarán directamente conectados a la caldera, o bien, a una botella de niveles establecidos para este fin. Las cone'iones de agua desde la caldera a estos indicadores de nivel estarán provistos de una pie*a en cru* para facilitar su limpie*a. Los tubos o ca(as de nivel estarán provistos de las válvulas o llaves necesarias para proceder al recambio de tubos o vidrios quebrados, como igualmente de una válvula que permita la purga de sedimentos acumulados en el
tubo o en sus cone'iones. El agua de esta purga será captada por un embudo y llevada por caería al desag@e de las calderas. Estas válvulas serán del tipo cono y estarán construidas de tal forma que su mango indique inequívocamente, la posición de AabiertaB, esto es, paralelo al tubo. El límite inferior de visibilidad del agua en el tubo de nivel deberá quedar indicado, por lo menos, CD milímetros sobre el punto más alto de la superficie de calefacción de la caldera que esté en contacto con gases calientes. El nivel mínimo de agua de operación de la caldera estará a un tercio de la altura del tubo de nivel, medida sobre el nivel e'tremo inferior visible de ellos, y deberá marcarse claramente en forma indeleble. Las cone'iones de los tubos de nivel a la caldera terminarán en el interior de ella, a nivel de la pared, y tendrán un diámetro interior mínimo de 6C milímetros %6?B!. En ning2n caso se aceptará la e'istencia de prolongaciones rectas o curvas en el interior de la caldera. #i no es posible conectar directamente los dispositivos de nivel a la caldera, podrán colocarse en una botella de niveles conectada a la caldera por medio de caería de ?F milímetros de diámetro interior a lo menos, dispuesta de manera que permitan una fácil limpie*a de la tubería. La botella de niveles estará provista de una llave de purga. Los tubos de nivel dispondrán de protecciones adecuadas contra accidentes por roturas, colocados en forma que permitan la iluminación y observación. "uando el tubo de nivel se encuentre a una altura mayor de tres metros sobre el piso de sala, al tubo se le dará una inclinación $acia adelante, para facilitar su observación. Los tres grifos o llaves de pruebas mencionadas en el inciso primero se distribuirán a las alturas comprendidas dentro de la longitud visible del tubo de nivel.
,rrao 000 8anómetro 7rt. 1.-3oda caldera deberá estar provista de uno o más manómetros, que se conectarán a la cámara de vapor de la caldera mediante un tubo que forme un sello de agua. El diámetro nominal interior mínimo de este tubo será de 9 milímetros %65B!.
El manómetro tendrá capacidad para indicar, a lo menos, una y media ve* la presión má'ima del generador, procurando que dic$a presión se encuentra en el tercio central de la graduación de la esfera. El diámetro de la esfera del manómetro debe ser tal que permita su fácil lectura desde la ubicación $abitual del operador de la caldera, no siendo, en todo caso, inferior a 6DD milímetros. En la esfera del manómetro deberá marcarse con una línea ro(a indeleble la presión má'ima de la caldera. En la instalación del manómetro deberán cumplirse los siguientes requisitos a
#u ubicación será tal que se impida el calentamiento a más de FD".
b
)fre*ca una visión clara y despe(ada al operador de la caldera desde su posición de traba(o.
c
Entre el manómetro y la caldera deberá colocarse una llave de paso que facilite el cambio de éste.
-ara los efectos del control periódico de manómetros se consultará, en un punto adecuado de la caldera, un tubo de cone'ión, de diámetro interior no inferior a 9 milímetros %65B!, con llave de paso que permita la fácil colocación de un manómetro patrón. &l compararse el manómetro con el patrón se podrá aceptar un error de $asta el 6D H con un má'imo de D.F Igcm ?. ,rrao 0+ +,l'ulas de seguridad 7rt. 2*.- 3oda caldera deberá estar provista de una o más válvulas de seguridad del mismo tipo y capacidad de evacuación, que deberán estar conectadas directamente a la cámara de vapor de la caldera, independiente de toda otra cone'ión o toma de vapor y sin interposición de ninguna otra válvula, llave, grifo u obstrucción. #e permite la cone'ión a la caldera de las válvulas de seguridad en paralelo, mediante una pie*a de cone'ión de forma y dimensiones adecuadas.
La o las válvulas de seguridad de un generador de vapor deben ser capaces de evacuar la totalidad del vapor producido por la caldera, a2n sin $aber consumo, antes que se sobrepase en un 6D H la presión má'ima del generador. -ara este efecto, la válvula de seguridad debe graduarse de manera que se inicie la evacuación de vapor a una presión igual a la presión má'ima de traba(o del generador, aumentada en un 9 H como má'imo. 3oda válvula de seguridad llevará grabada o fundida en su cuerpo una marca de fábrica que indique sus características y que permita su identificación. El material empleado en los asientos y conos de las válvulas de seguridad será de una aleación adecuada, resistente a la corrosión. Las válvulas deberán estar construidas en tal forma, que la falla o ruptura de cualesquiera de sus partes no obstruya la libre descarga del vaporJ que el cono pueda girar sobre el asiento, estando las válvulas con presión, y cierre suavemente, sin producir golpes ni vibraciones. La válvula permitirá que su mecanismo de regulación pueda ser sellado de manera que sea posible advertir si $a sido alterado. &simismo, deberán tener un dispositivo que permita abrirlas, a fin de despegar el cono manualmente, operación que debe reali*arse al iniciar cada turno de traba(o. La válvula de seguridad deberá cerrarse cuando la presión $aya disminuido en no más de 5H con respecto a la presión má'ima de traba(o del generador. El escape de vapor estará dispuesto de tal manera que tenga salida al e'terior de la sala. "uando el escape de la válvula se efect2e por medio de tubos de descarga éstos tendrán una sección transversal igual o superior al área de escape de la válvula y estarán dotados de desag@es apropiados a fin de evitar la acumulación de agua de condensación en la parte superior de la válvula o en el tubo. 6 La abertura o cone'ión entre la caldera y la válvula de seguridad tendrá un área por los menos igual a la entrada de la válvula. "uando una caldera está provista de dos o más válvulas de seguridad en una sola cone'ión, ésta tendrá un área transversal no menor que la suma de las áreas de los tubos de entrada de todas las válvulas de seguridad. La regulación de las válvulas de seguridad sólo podrá efectuarse por la autoridad sanitaria o los profesionales registrados en conformidad con el 1eglamento. 7na ve* $ec$a la regulación se sellarán las válvulas de seguridad mediante un precinto de plomo. 1 Inciso corregido, como aparece en el texto, conforme a la rectificación publicada en el Diario Oficial de 31.05.84
,rrao + /apón 9usible 7rt. 21.- El tapón fusible se empleará en las calderas de gran volumen de agua esto es, superior a 6FD lts. por m ? de superficie de calefacción, las de $ogar interno, y en las calderas del tipo locomóvil.
El tapón fusibles deberá ubicarse en cada $ogar interno, inmediatamente deba(o del nivel mínimo de agua. Los tapones fusibles de acción por fuego estarán rellenos con una aleación cuyo punto de fusión má'ima sea de ?FD ". La parte interna del tapón debe mantenerse libre de incrustaciones o cualquier otra sustancia e'traa.
,rrao +0 6istema de alarma
7rt. 22.- 3oda caldera dispondrá de un sistema de alarma, ac2stica o visual, que funcione cuando el nivel de agua alcance el mínimo o el má'imo, deteniendo, a la ve*, el funcionamiento del sistema de combustión cuando se alcance el nivel mínimo de agua.
779 +00 uertas de eplosión 7rt. 23.- Las calderas que usen combustibles líquidos o gaseosos dispondrán de uno o más dispositivos de sellos o compuertas para alivio de sobrepresión en el $ogar, salvo aquellas provistas de dispositivos automáticos que eliminan el riesgo de e'plosión.