Calentadores de aire (Generadores de vapor)

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Los calentadores de aire son una opción interesante para aumentar el rendimiento del generador de vapor. Economizadores y calentadores de aire son buenas opciones para aumentar este parámetro.

Los calentadores de aire son muy útiles en grandes instalaciones, su funcionamiento se basa en aprovechar el calor de los gases de escape que salen hacia la chimenea. Otra ventaja interesante que presentan los calentadores de aire es que aumentan la vida del ladrillo refractario ya que el aire frio a la entrada de la caja de fuegos provoca agrietamiento y desconchamiento. Los tipos básicos de calentadores de aire son los de convección y los regenerativos.

Los calentadores de convección son intercambiadores tubulares o de placa. El funcionamiento de los calentadores de convección tubulares consiste en que el gas caliente circula por el interior de los tubos, mientras que el aire se hace circular por el exterior forzado por un ventilador. El aire hace varios pasos por lo que se aumenta la transferencia de calor.

Los calentadores de placa consisten en unas placas ensambladas sobre una cubierta de acero dejando por tanto separación entre una cámara en el interior de la cual hay gases de la combustión y otra por la que se hace circular el aire.

calentadores tubulares y de placa

En ambos tipos de calentador haciendo que los gases circulen en sentidos opuestos se aumenta la transferencia de calor debido a la situación de contraflujo. Estos intercambiadores tienen la posibilidad “bypasear” el gas de escape y hacer circular solo una parte por el calentador, de esta manera puede controlarse mejor la temperatura de entrada de aire.

Los calentadores regenerativos requieren mayor mantenimiento y mayor frecuencia de inspecciones debido a que tienen más partes móviles que los anteriores. Estos calentadores consisten en una cámara circular dividida en tres zonas. La zona de gases de combustión, la zona de sellado y la zona de aire de entrada. Dentro de esta cámara se aloja un cilindro de un material poroso que absorbe calor cuando se hacen circular a través suyo los gases calientes. Este cilindro rota sobre su eje axial por lo que al hacer circular gases de escape solo por la zona de gases de combustión toda su superficie absorberá calor. Una vez el cilindro se ha calentado se abre el paso al aire de admisión de la caldera. Debido a que el material poroso sigue rotando toda su superficie se enfriará, intercambiando calor con el aire de entrada de la caldera.

calentadores regenerativos

Estos calentadores están hechos de acero y deben estar aislados correctamente para evitar la pérdida de calor. Incluir un  calentador de aire a la caldera puede llegar a incrementar entre el 2% y el 10% del rendimiento de la instalación. La mejora en el rendimiento al incluir este dispositivo depende también de: su localización, su capacidad de producción de vapor y de si el equipo dispone o no de economizador ya que éste absorbe también calor de los gases de escape.

Artículo escrito por: Francisco Soler Preciado

 

Biblografía

F. M. STEINGRESS, H. J. STEINGRESS, D.R. WALKER. “High Pressure Boilers“. 3ª ed. Homewood, Illinois. ISBN 978-0-8269-4300-2

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