Caldera Babcock y Wilcox | Importante con 5 preguntas frecuentes

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Keynotes

Caldera Babcock y Wilcox | ¿Qué es la caldera Babcock y Wilcox?

  • Estacionario
  • Tubo de agua
  • Disparado externamente

Piezas de calderas Babcock y Wilcox

  • Tambor o concha
  • Sobrecalentador
  • Tubos de agua
  • Cabecera superior e inferior
  • Horno
  • Deflectores
  • Rejas
  • Puerta de incendios
  • Tubo anti cebado
  • Caja de barro
  • Hombre agujero

Accesorios y montajes para calderas Babcock y Wilcox

  • Indicador de nivel de agua (indica el nivel de agua)
  • Válvula de parada de vapor
  • Válvula de seguridad (para reducir la presión)
  • Sobrecalentador (aumentar la temperatura)
  • Manómetro (medición de presión)

¿Por qué se mantienen inclinados los tubos de las calderas tubulares de agua?

Los tubos de agua están unidos al tambor de vapor de agua. Los tubos de agua se instalan inclinados con la caldera para mejorar la transferencia de calor y obtener otros beneficios. Los tubos de agua se mantienen con un ángulo de inclinación de 15 °. El diámetro del tubo de los tubos de agua instalados en esta caldera es de aprox. 10 cm.

La inclinación del tubo aumenta la transferencia de calor por convección en el tubo.

Diagrama de calderas de Babcock y Wilcox | Diagrama fácil de calderas Babcock y Wilcox | Imágenes de calderas Babcock y Wilcox | Diagrama esquemático de la caldera Babcock y Wilcox

Caldera Babcock y Wilcox
Caldera Babcock y Wilcox Crédito Wikipedia
Esquema de Babcock y Wilcox
Esquema de Babcock y Wilcox
Imagen Crédito Puerta de investigación Dr. Ravindran S., Shanmugam

Funcionamiento de la caldera Babcock y Wilcox

Aprendamos el funcionamiento de la caldera Babcock y Wilcox con detalles y paso a paso.

  • El agua se almacena dentro del tambor. Luego, el fluido comienza a fluir desde el tambor de vapor-agua hacia los tubos de agua inclinados (a través del cabezal inferior).
  • El combustible sólido que se quema en el horno genera los gases de combustión calientes que pasan por los tubos de agua. El tubo de agua contiene agua que se calienta debido a los gases de combustión calientes. Aquí, los deflectores son muy útiles para aumentar la transferencia de calor. Los gases calientes pasan a través del movimiento en zigzag debido a deflectores.
  • El agua dentro de los tubos de agua absorbe el calor de los gases de combustión calientes y cambia la fase de agua a vapor.
  • El vapor producido dentro del tubo de agua viajará a la parte superior y se recogerá dentro de la parte superior del tambor.
  • La función de un tubo anti-cebado es reducir el contenido de humedad presente en el vapor. Hay algunos agujeros dentro del tubo anti-cebado, lo que es útil para reducir la humedad. Después de separar el contenido de humedad, esta tubería transfiere el vapor de alta presión al sobrecalentador para los siguientes pasos.
  • La función de un sobrecalentador es elevar la temperatura del vapor para que sea adecuado para la generación de energía. Luego, el vapor sobrecalentado se suministra a la tubería de la válvula de cierre de vapor.
  • El vapor del sobrecalentador se saca o se almacena en el tambor para otro proceso. Si el vapor se saca de la caldera, se suministra a la turbina para la generación de energía. El vapor de la caldera también se puede utilizar para procesos de calentamiento.

Ventajas de la caldera Babcock y Wilcox | ventaja de la caldera de tubo de agua Babcock y Wilcox

Las ventajas de la caldera Babcock y Wilcox se discuten en detalle:

  • La eficiencia de esta caldera es más comparada con otras. Se espera una eficiencia de alrededor del 60 al 80%.
  • La generación de vapor es mayor en esta caldera. Se trata de aproximadamente 20,000 a 40,000 kg de vapor en una hora (rango de presión entre 10 y 20 bar).
  • Esta caldera es de fácil mantenimiento en comparación con otras.
  • Es fácil cambiar el tubo defectuoso en la caldera Babcock y Wilcox.
  • La expansión del tubo y la contracción del tubo no pueden crear problemas en esta caldera. El tambor de agua y los tubos de agua están conectados sin apretar en la pared de ladrillo para que sea fácil expandir y contraer los tubos durante la transferencia de calor.
  • La pérdida por sequía en la caldera de Babcock y Wilcox es muy inferior.
  • La inspección de la caldera es conveniente durante el funcionamiento de la caldera.
  • Es fácil de limpiar y reparar cada parte de la caldera Babcock y Wilcox debido a su mejor accesibilidad.
  • Es posible obtener temperatura y vapor rápidamente en esta caldera. Por lo tanto, es adecuado para satisfacer la rápida demanda de vapor.
  • Puede producir vapor muy seco incluso si el suministro de agua no es el adecuado en comparación con otras calderas.
  • Requiere menos área de piso por generación de vapor en comparación con la caldera de tubo de fuego.

Desventajas de la caldera Babcock y Wilcox

Hay algunas desventajas de la caldera Babcock y Wilcox, como se explica a continuación en detalle,

  • El agua necesaria para la caldera debe ser muy pura. Incluso unas pocas impurezas en el agua pueden causar la formación de incrustaciones en los tubos de agua. Esta formación de incrustaciones da como resultado una reducción en la generación de vapor debido al estallido y al sobrecalentamiento. Antes de suministrar agua a la caldera, se debe realizar un tratamiento de agua para minimizar las impurezas.
  • Es necesario controlar el nivel del agua de forma continua dentro de la caldera. Si el nivel del agua de alimentación cae por debajo del límite durante unos segundos, puede provocar el sobrecalentamiento de los tubos.
  • El tamaño de la caldera Babcock y Wilcox es grande en comparación con otras calderas, lo que resulta en el costo de mantenimiento de la caldera.
  • La estructura de ladrillo es necesaria en este tipo de calderas, lo que no es necesario para otras calderas.

Aplicación de la caldera Babcock y Wilcox | usos de la caldera Babcock y Wilcox | Usos de calderas Babcock y Wilcox

Esta caldera es una caldera de tubo de agua estacionaria, por lo que normalmente se utiliza en aplicaciones estacionarias.

Este tipo de caldera se utiliza para desarrollar vapor a mayor presión. Este vapor se utiliza para la producción de energía eléctrica.

Piezas de calderas Babcock y Wilcox | Caldera tubular de agua Babcock y Wilcox | Modelo de caldera Babcock y Wilcox

Hay muchas piezas grandes y pequeñas en la caldera Babcock y Wilcox. De ellos, algunos de los componentes principales se enumeran y describen a continuación,

Concha o tambor o concha de agua:

Es una porción cilíndrica en la parte superior de la caldera. Este tambor está lleno de agua. El nivel del agua se mantiene alrededor de 2/3 del tambor. El vapor y el agua almacenados en el tambor durante el funcionamiento de la caldera.

Tubos de agua (tuberías de agua):

Los tubos de agua están conectados con el tambor. Los tubos de agua se instalan inclinados con la caldera para mejorar la transferencia de calor y obtener otros beneficios. Los tubos de agua se mantienen con un ángulo de inclinación de 15 °. El diámetro de los tubos de agua utilizados en esta caldera es de unos 10 cm.

Recalentador:

La función de un sobrecalentador es elevar la temperatura del vapor para que sea adecuado para la generación de energía. Luego, el vapor sobrecalentado se suministra a la tubería de la válvula de cierre de vapor.

Horno:

La caldera Babcock Wilcox se enciende externamente. El horno de esta caldera se construye fuera de la estructura de la caldera. Este horno se construye debajo del cabezal superior.

Deflectores:

La función de los deflectores es hacer que los gases pasen correctamente por los tubos. También se le llama deflector. Estos deflectores están hechos de ladrillos. Los deflectores también son útiles para aumentar el área de contacto efectivo y el tiempo de contacto entre los tubos de agua y los gases de combustión calientes.

Rallar:

La rejilla es la configuración de hierro fundido que se utiliza dentro del horno. El combustible sólido se esparce sobre la parrilla para que se queme adecuadamente.

Puerta de incendios:

La puerta cortafuegos se utiliza para poner combustible en el horno de la caldera. El combustible sólido generalmente se suministra a través de la puerta cortafuegos.

Tubería anti-imprimación (para eliminar la humedad):

La función de un tubo anti-cebado es reducir el contenido de humedad presente en el vapor. Hay algunos agujeros dentro del tubo anti-cebado, lo que es útil para reducir la humedad.

Encabezado superior y encabezado inferior:

Hay dos cabezales en la caldera Babcock y Wilcox. Uno es el encabezado superior y el segundo es el encabezado inferior. El cabezal superior y el cabezal más descendente se unen al tambor a través de los tubos de agua.

La función del cabezal superior es transferir el mezclador de vapor-agua al tambor. Este cabezal está unido al frontal de la caldera.

El cabezal inferior se utiliza para transferir fluido desde el extremo posterior del tambor de vapor y agua a los tubos de agua.

Caja de barro:

La función de la caja de barro es sacar el barro y las impurezas del agua. Se instala debajo del encabezado inferior. Por lo tanto, la suciedad acumulada se elimina correctamente.

Agujero de hombre:

El orificio de servicio es una parte muy importante de una caldera porque es la puerta de entrada de una persona para ingresar a la caldera. Se puede entrar en la caldera y hacer limpieza y mantenimiento. La boca de acceso debe mantenerse cerrada durante el funcionamiento de la caldera.

Tubo de soplado:

La función del tubo de purga se utiliza para sacar todo el lodo de la caja de lodo. También está drenando agua si se encuentra de manera excesiva.

Compatible con:

El tambor se instala con dos soportes porque el tambor lleva agua. Además, el peso del tambor es elevado debido al almacenamiento de agua. Por lo tanto, se necesitan soportes para el tambor.

Especificación de calderas Babcock y Wilcox

Esta caldera está disponible en la gama de especificaciones. La especificación común de la caldera Babcock y Wilcox se da a continuación.

  • La capacidad térmica de la caldera: 4 a 35 toneladas por hora.
  • Rango de presión: 1 a 2.5 MPa
  • La temperatura del vapor en la salida: 184 a 350 ℃
  • Combustible aceptable: combustibles sólidos como carbón, madera, etc.
  • Aplicaciones: industrias de energía, industrias del petróleo, industrias químicas para procesos de calor, industrias farmacéuticas y textiles para procesos de calentamiento, etc.

Accesorios para calderas Babcock y Wilcox

La seguridad y el rendimiento de la caldera se pueden mantener con soportes y accesorios. Los montajes y los accesorios de esta caldera se describen a continuación,

Lista de soportes y accesorios

  • Indicador de nivel de agua (indica el nivel de agua)
  • Válvula de parada de vapor
  • Válvula de seguridad (para reducir la presión)
  • Sobrecalentador (aumentar la temperatura)
  • Manómetro (medición de presión)

Indicador de nivel de agua (indica el nivel de agua)

El nivel de agua dentro de la caldera debe mantenerse adecuadamente para un funcionamiento eficiente de la caldera. El indicador de nivel de agua indica la cantidad de agua presente dentro de la caldera a la vez. El operador de la caldera lee continuamente el nivel de agua en el indicador de nivel de agua.

Instrumento de medición de presión

Se utiliza para leer la presión del vapor en la caldera. El operador de la caldera observa continuamente el manómetro durante el funcionamiento de la caldera.

Válvula de seguridad

Es el dispositivo más importante según la seguridad de la caldera. La válvula de seguridad instalada en la cámara de vapor. Si la presión dentro de la caldera aumenta al nivel deseado, esta válvula se abrirá y liberará la presión.

Recalentador:

La función de un sobrecalentador es elevar la temperatura del vapor para que sea adecuado para la generación de energía. Luego, el vapor sobrecalentado se suministra a la tubería de la válvula de cierre de vapor.

Válvula de parada de vapor

Una válvula de cierre de vapor en esta caldera funciona para mantener el flujo de vapor producido. También es útil detener la salida de vapor cuando sea necesario. Es una de las válvulas más grandes de la caldera Babcock y Wilcox. Se instala entre la caldera y la línea principal de salida de vapor.

Presión de caldera Babcock y Wilcox

La presión dentro de la caldera Babcock y Wilcox depende de la especificación de la caldera. La presión de funcionamiento dentro de este tipo de caldera está generalmente en el rango de 11.5 a 17.5 bar.

Principio de las calderas Babcock y Wilcox | construcción y funcionamiento de caldera Babcock y Wilcox

El agua se mantiene en el tambor de vapor de agua. Luego, el fluido comienza a salir del tambor de vapor de agua hacia los tubos de agua inclinados (a través del cabezal inferior).

El combustible sólido que se quema en el horno genera los gases de combustión calientes que pasan por los tubos de agua. El tubo de agua contiene agua que se calienta debido a los gases de combustión calientes. Aquí, los deflectores son muy útiles para aumentar la transferencia de calor. Los gases calientes pasan a través del movimiento en zigzag debido a deflectores.

El agua dentro de los tubos de agua absorbe el calor de los gases de combustión calientes y cambia la fase de agua a vapor.

El vapor producido dentro del tubo de agua viajará a la parte superior y se recogerá dentro de la parte superior del tambor.

La función de un tubo anti-cebado es reducir el contenido de humedad presente en el vapor. Hay algunos agujeros dentro del tubo anti-cebado, lo que es útil para reducir la humedad. Después de separar el contenido de humedad, esta tubería transfiere el vapor de alta presión al sobrecalentador para los siguientes pasos.

La función de un sobrecalentador es elevar la temperatura del vapor para que sea adecuado para la generación de energía. Luego, el vapor sobrecalentado se suministra a la tubería de la válvula de cierre de vapor.

El vapor del sobrecalentador se saca o se almacena en el tambor para otro proceso. Si el vapor se saca de la caldera, se suministra a la turbina para la generación de energía. El vapor producido a partir de Babcock y Wilcox también se puede utilizar para aplicaciones de calentamiento de procesos.

FAQS

Dónde se utiliza la caldera Babcock y Wilcox ?

La caldera Babcock y Wilcox se utiliza generalmente en las siguientes aplicaciones,

Aplicaciones: industrias de energía, industrias del petróleo, industrias químicas para procesos de calor, industrias farmacéuticas y textiles para procesos de calentamiento, etc.

La generación de energía es una amplia aplicación de esta caldera.

Quién fundó Babcock ?

Hero fue un matemático y científico en griego. Ha desarrollado equipos que trabajan con vapor. Más tarde, se la conoció como la máquina de vapor. La ciencia de Hero se utiliza para construir la caldera de agua. Stephen Wilcox es la persona que desarrolló esta caldera.

¿Qué tipos de combustible se pueden utilizar en la caldera Babcock y Wilcox?

Hay muchos combustibles que se pueden utilizar para calderas Babcock y Wilcox. Sin embargo, el carbón es el combustible más utilizado para esta caldera.

¿Qué pasará si el tubo del intercambiador de calor de la caldera Babcock y Wilcox se reemplaza por un cubo?

Un tubo intercambiador de calor proporciona un área de transferencia de calor más eficaz en comparación con un cubo. Si se usa un cubo en lugar de un tubo intercambiador de calor, el rendimiento de la caldera disminuirá

¿Por qué se mantienen inclinados los tubos de las calderas tubulares de agua? Justificar

Los tubos de agua están unidos al tambor de vapor de agua. Los tubos de agua se instalan inclinados con la caldera para mejorar la transferencia de calor y obtener otros beneficios. Los tubos de agua se mantienen con un ángulo de inclinación de 15 °. El diámetro del tubo de los tubos de agua instalados en esta caldera es de aprox. 10 cm.

La inclinación del tubo favorece la transferencia de calor por convección en el tubo.

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Sobre Deepakkumar Jani

Soy Deepak Kumar Jani, estoy cursando un doctorado en energía mecánica renovable. Tengo cinco años de experiencia docente y dos de investigación. Mi área temática de interés es la ingeniería térmica, la ingeniería automotriz, la medición mecánica, el dibujo técnico, la mecánica de fluidos, etc. He presentado una patente sobre "Hibridación de energía verde para la producción de energía". He publicado 17 artículos de investigación y dos libros.
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