Sistema de control de una caldera


LABORATORIO DE MÁQUINAS TÉRMICAS

Laboratorio Nº 3

SISTEMA DE CONTROL

INFORME

Integrantes:
CARHUANCHO FERNANDEZ, Ivan Francis
ILIZARBE PIZARRO, Miguel Ángel
INGA GARCÍA, Mario Manuel

Grupo: C13 – 5 – B

Profesor: RODRÍGUEZ MADRID, Alejandro

Fecha de presentación : 28 de Junio

2013 – I




I. Objetivos

Identificar los elementos y sistemas utilizados en elcaldero para el control de su operación.

Investigar y conocer los distintos sistemas de control de un caldero pirotubular


II. Fundamentos Teóricos

Los controles que permiten un funcionamiento eficaz del caldero, el cual es un sistema abierto, debido a que existe un intercambio de masa, ingresando agua blanda liquida y escapando vapor de agua. Para mantener este ciclo de trabajo enequilibrio recurrimos a una serie de dispositivos para un control automático tales como interruptores, sensores e instrumentos de medición. Dentro del caldero se calienta el agua gracias al contacto de un conjunto de tubos por donde fluyen los humos calientes generados por un quemador. Esto produce el cambio de fase del agua expulsándola, por medio de una tubería, en forma de vapor.

En este proceso, sedebe tomar en cuenta algunas variables para ofrecer un trabajo eficiente y que el sistema no colapse. Primero, se debe controlar el nivel del agua en el interior del caldero y que este no se encuentre por debajo del nivel mínimo, de lo contrario esto ocasionaría un recalentamiento en las tuberías y ocasionando una elevada presión además de la rotura de las tuberías. Para no llegar a estasituación contamos con un sensor en la columna de agua, el cual apagará el quemador al detectar si el nivel del agua se encuentra próximo al nivel mínimo de modo que la temperatura en las tuberías sea la adecuada y recuperar el nivel de agua aceptable. Segundo, para controlar la presión en el interior del caldero se instala un presostato, este apaga el quemador cuando la presión en el caldero alcanza sunivel máximo y lo vuelve a encender cuando se ha detectado el diferencial de presión marcado en el interruptor. También podemos obtener información de un manómetro que nos brinda la presión actual del caldero, denotando el estado del presostato si se encuentra en buen estado o no. Si ninguno de estos dispositivos e incluso el operario no den los resultados requeridos, se dispone de una válvula deseguridad, que se acciona cuando el caldero alcanza presiones elevadas de las normales, evacuado el exceso de vapor contenido en el caldero, de modo que la presión interna se mantenga. Tercero, para el sistema de encendido del quemador contamos con un sensor óptico, que se activa con la luz de la llama generada por los electrodos. Sin embargo si este sensor no se activa, el solenoide no permitiríael paso del combustible, evitando que el caldero se llene de combustible sin generar la combustión. Cuarto, se cuenta con un termómetro en la salida de los humos del quemador, para denotar si el agua este adquiriendo el calor necesario, ya que el calor que transporta el humo es absorbido por el agua.
Por último, a pesar de que el caldero cuanta con estos y muchos más dispositivos de control, nose debe dejar de supervisar por ningún motivo de lo contrario se sufriría explosiones de gran magnitud, ya que los calderos trabajan a grandes presiones y si no se controla esto se podría convertir en una bomba de vapor.
III. DATOS

En este laboratorio N°3 de Sistemas de control, se desea identificar estos sistemas en el caldero, además de observar su funcionamiento para beneficio de seguridadde la maquina como del operador.
En el laboratorio se trabajó con un Caldero Pirotubular de 20 BHP (Ver figura 1 y fugura 2), identificado como un caldero de biomasa con una presión de trabajo hasta 120 PSI.











IV. RESULTADOS
A continuación se muestra la tabla de resultados de la inspección y evaluación realizada al caldero pirotubular.
ITEM
ELEMENTO
FUNCIÓN
TRABAJA...