Componentes de calderas acuotubulares: domos, vaporizadores y accesorios térmicos

Componentes y principio de funcionamiento de las calderas acuotubulares

Las calderas acuotubulares son aquellas que están formadas por una red de tubos por cuyo interior circula el agua que se quiere calentar. El agua caliente, al tener menor densidad que el agua fría, provoca una circulación natural desde el domo inferior al domo superior. El agua absorbe el calor de la combustión, calentándose e incluso vaporizándose; asciende al domo superior, donde se separa en dos fases: la fase de vapor, que sale al exterior, y la fase líquida, que desciende al domo inferior donde se une al agua de alimentación y aprovecha parte del calor. Este tipo de caldera suele conseguir mayores presión, temperatura y caudal que la pirotubular.

Domos

Los domos son depósitos donde se acumula agua y/o vapor.

• Domo superior: dispone en su interior de elementos que permiten eliminar gotas de agua y sedimentos, purificando el vapor del proceso.
• Domo inferior: está dotado de una válvula de purga para controlar el contenido de sales y eliminar sedimentos.

Haz vaporizador

El haz vaporizador está formado por tubos de subida y bajada situados en la zona de convección de la caldera. Su misión es permitir la circulación del agua entre el domo inferior y el domo superior y viceversa. Los tubos de subida transportan una mezcla agua-vapor; los de bajada conducen agua hacia el domo inferior.

Colectores

Los colectores son elementos que reciben agua de varios tubos y la concentran en un único conducto de salida hacia el domo. Hacen de conexión intermedia entre los distintos haces de tubos y los domos.

Hogar

El hogar es la zona donde tiene lugar la combustión. Puede estar revestido con material refractario. Se distinguen partes:

• Parte caliente: revestida o de cámara, donde se desarrolla la combustión.
• Parte fría: constituida por un haz de tubos que reciben directamente los gases calientes.

El hogar puede hallarse en el interior o en el exterior de la caldera, según el diseño.

Pantallas

Las pantallas son elementos colocados en el circuito de humos para guiar su recorrido y optimizar el intercambio térmico entre los gases de combustión y los elementos acuáticos.

Sobrecalentador

El sobrecalentador es el elemento encargado de elevar la temperatura del vapor por encima de la saturación. Puede ser integral (dentro del cuerpo de la caldera) o independiente (exterior a la caldera).

Economizador

El economizador es el elemento de la caldera que recupera calor de los gases de salida para aumentar la temperatura del agua de alimentación, mejorando la eficiencia térmica del conjunto.

Calentador de aire

El calentador de aire (intercambiador de calor) sirve para precalentar el aire antes de entrar en el quemador, aprovechando el calor residual de los humos y optimizando la combustión.

Recalentador

El recalentador es el elemento encargado de elevar la temperatura de un vapor procedente del proceso sin que éste tenga que pasar de nuevo por la caldera, manteniendo su presión. Se clasifican en:

• Recalentadores de convección
• Recalentadores de radiación
• Recalentadores mixtos

Notas finales

El correcto diseño e integración de estos componentes es clave para el rendimiento, la seguridad y la vida útil de la caldera. El mantenimiento de elementos como los domos, las válvulas de purga, los colectores y los sistemas de eliminación de gotas asegura un vapor de calidad y evita problemas por depósitos o sobrecalentamientos.