Descripción de Calderas y Generadores de Vapor

Objetivos

• Generar agua caliente para calefacción y uso general.
• Generar vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o calefacción.

Funcionamiento

Funcionan mediante la transferencia de calor, producido generalmente al quemarse un combustible, al agua contenida o circulando dentro de un recipiente metálico.

En toda caldera se distinguen dos zonas importantes:

a) Zona de Liberación de Calor, Hogar o Cámara de Combustión

Es el lugar donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con respecto al recipiente metálico.

• Interior: El hogar se encuentra dentro del recipiente metálico o rodeado de paredes refrigeradas por agua.
• Exterior: Hogar construido fuera del recipiente metálico. Está parcialmente rodeado o sin paredes refrigeradas por agua.

La transferencia de calor en esta zona se realiza principalmente por radiación (llama-agua).

b) Zona de Tubos

Es la zona donde los productos de la combustión (gases o humos) transfieren calor al agua principalmente por convección (gases-agua). Está constituida por tubos, dentro de los cuales pueden circular los humos o el agua.

La generación de vapor para el accionamiento de las turbinas se realiza en instalaciones generadoras comúnmente denominadas calderas.

La instalación comprende no solo la caldera propiamente dicha, sino, además, componentes principales y accesorios tales como:

• Economizadores y chimeneas.
• Sobrecalentadores y recalentadores.
• Quemadores y alimentadores de aire.
• Condensadores.
• Bombas y tanques de alimentación.
• Domos.

En la caldera propiamente dicha se produce el calentamiento, la evaporación y posiblemente el recalentamiento y sobrecalentamiento del vapor. La caldera puede incluir en su estructura alguno de los componentes citados.

Clasificación de las Calderas

Las calderas se pueden clasificar según:

a) Según el Pasaje de Fluidos

• Humotubulares o acuotubulares.

b) Según el Movimiento del Agua

• De circulación natural o circulación forzada.

c) Según la Presión de Operación

• Subcríticas y supercríticas.

Las calderas primitivas consistían en un gran recipiente lleno de agua que era calentado por un fuego en su parte inferior. El gran volumen de agua en estado de ebullición generaba fácilmente situaciones de gran riesgo al excederse la presión máxima admisible.

Para aumentar la superficie de contacto gas-metal, y disminuir la cantidad de agua en ebullición, se crearon primero las calderas humotubulares, en las que los gases de combustión circulan por tubos inmersos en el agua.

El próximo paso en el desarrollo fue la creación de las calderas acuotubulares, en las que el agua circula por tubos que forman las paredes del hogar. De este modo se maximiza la transferencia de calor y se minimiza el volumen de agua, reduciendo el riesgo de explosión.

Las múltiples aplicaciones que tienen las calderas industriales, las condiciones variadas de trabajo y las innumerables exigencias de orden técnico y práctico que deben cumplir para que ofrezcan el máximo de garantías en cuanto a solidez, seguridad en su manejo, durabilidad y economía en su funcionamiento, ha obligado a los fabricantes de estos equipos a un perfeccionamiento constante a fin de encarar los problemas. La búsqueda de soluciones ha originado varios tipos existentes, agrupados según sus características más importantes.

Definiciones

a) Caldera

El decreto No 48/84 define caldera como un recipiente metálico en el que se genera vapor mediante la acción del calor; una definición completa sería: Caldera es un recipiente metálico, cerrado, destinado a producir vapor o calentar agua, mediante la acción del calor a una temperatura superior a la del ambiente y presión mayor que la atmosférica.

b) Generador de Vapor

Se llama así al conjunto o sistema formado por una caldera y sus accesorios. En la práctica, se habla de «calderas» refiriéndose a todo el conjunto o generador de vapor.

Las calderas o generadores de vapor son dispositivos cuyo objetivo es:

• Generar agua caliente para calefacción y uso general.
• Generar vapor para plantas de fuerza, procesos industriales o calefacción.

Partes Principales que Componen una Caldera

Las partes más importantes que componen una caldera son:

a) Hogar o Fogón

Es el espacio donde se produce la combustión. Se le conoce también con el nombre de Cámara de Combustión. Los hogares se pueden clasificar en:

1. Según su ubicación:
   • Hogar exterior.
   • Hogar interior.
2. Según el tipo de combustible:
   • Hogar para combustible sólido.
   • Hogar para combustible gaseoso.
3. Según su construcción:
   • Hogar liso.
   • Hogar corrugado.

Esta clasificación rige solamente cuando el hogar de la caldera lo componen uno o más tubos a los cuales se les da el nombre de Tubo Hogar.

b) Puerta Hogar

Es una pieza metálica, abisagrada, revestida generalmente en su interior con ladrillo refractario o de doble pared, por donde se echa el combustible sólido al hogar y se hacen las operaciones de control del fuego. En las calderas que queman combustibles líquidos o gaseosos, esta puerta se reemplaza por el quemador.

c) Emparrillado

Son piezas metálicas en forma de rejas, generalmente rectangulares o trapezoidales, que van en el interior del fogón y que sirven de soporte al combustible sólido. Debido a la forma de reja que tienen, permiten el paso del Aire Primario que sirve para que se produzca la combustión.

1. Las parrillas deben adaptarse al combustible y deben cumplir principalmente los siguientes requisitos:

• Deben permitir convenientemente el paso del aire.
• Deben permitir que caigan las cenizas.
• Deben permitir que se limpien con facilidad y rapidez.
• Deben impedir que se junte escoria.
• Los barrotes deben ser de buena calidad para que no se quemen o deformen.
• Deben ser durables.

Algunos diseños de parrillas permiten que por su interior pase agua para refrigerarla y evitar recalentamiento.

• Según su instalación:
  • Fijas o estacionarias: Son aquellas que no se mueven durante el trabajo.
  • Móviles o rotativas: Son aquellas que van girando o avanzando mientras se quema el combustible.
• Según su posición:
  • Horizontales.
  • Inclinadas.
  • Escalonadas.

d) Cenicero

Es el espacio que queda bajo la parrilla y que sirve para recibir las cenizas que caen de esta. Los residuos acumulados deben retirarse periódicamente para no obstaculizar el paso de aire necesario para la combustión. En algunas calderas, el cenicero es un depósito de agua.

e) Puerta del Cenicero

Accesorio que se utiliza para realizar las funciones de limpieza del cenicero. Mediante esta puerta regulable se puede controlar también la entrada del aire primario al hogar.

f) Altar

Es un pequeño muro de ladrillo refractario, ubicado en el hogar, en el extremo opuesto a la puerta del fogón y al final de la parrilla, debiendo sobrepasar a esta en aproximadamente 30 cm. Los objetivos del altar son:

1. Impedir que caigan de la parrilla residuos o partículas de combustible.
2. Ofrecer resistencia a las llamas y gases para que estos se distribuyan en forma pareja a lo ancho de la parrilla y lograr en esta forma una combustión completa.
3. Poner resistencia a los gases calientes en su trayecto hacia la chimenea. Con esto, se logra que entreguen todo su calor y salgan a la temperatura adecuada.

g) Mampostería

Se llama mampostería a la construcción de ladrillos refractarios o comunes que tiene como objeto:

1. Cubrir la caldera para evitar pérdidas de calor.
2. Guiar los gases y humos calientes en su recorrido.

Para mejorar la aislación de la mampostería se dispone, a veces, en sus paredes de espacios huecos (capas de aire) que dificultan el paso del calor.

En algunos tipos de calderas, se ha eliminado totalmente la mampostería de ladrillo, colocándose solamente aislación térmica en el cuerpo principal y cajas de humos. Para este objeto se utilizan materiales aislantes, tales como lana de vidrio recubierta con planchas metálicas y asbestos.

h) Conductos de Humo

Son los espacios por los cuales circulan los humos y gases calientes de la combustión. De esta forma, se aprovecha el calor entregado por estos para calentar el agua y/o producir vapor.

i) Caja de Humo

Corresponde al espacio de la caldera en la cual se juntan los humos y gases, después de haber entregado su calor y antes de salir por la chimenea.

j) Chimenea

Es el conjunto de salida de los gases y humos de la combustión para la atmósfera. Además, tiene como función producir el tiro para obtener una adecuada combustión.

k) Regulador de Tiro o Templador

Consiste en una compuerta metálica instalada en el conducto de humo que comunica con la chimenea o bien en la chimenea misma. Tiene por objeto dar mayor o mejor paso a la salida de los gases y humos de la combustión. Este accesorio es accionado por el operador de la caldera para regular la cantidad de aire en la combustión, al permitir aumentar (al abrir) o disminuir (al cerrar) el caudal. Generalmente se usa en combinación con la puerta del cenicero.

l) Tapas de Registro o Puertas de Inspección

Son aberturas que permiten inspeccionar, limpiar y reparar la caldera. Existen dos tipos, dependiendo de su tamaño:

1. Las puertas hombre: por sus dimensiones, permiten el paso de un hombre al interior de la caldera.
2. Las tapas de registro: por ser de menor tamaño, permiten solo el paso de un brazo.

m) Puertas de Explosión

Son puertas metálicas con contrapeso o resorte, ubicadas generalmente en la caja de humos y que se abren en caso de exceso de presión en la cámara de combustión, permitiendo la salida de los gases y eliminando la presión. Solo son utilizables en calderas que trabajen con combustible líquido o gaseoso.

n) Cámara de Agua

Es el volumen de la caldera que está ocupado por el agua que contiene y tiene como límite superior un cierto nivel mínimo del que no debe descender nunca el agua durante su funcionamiento. Es el comprendido del nivel mínimo visible en el tubo de nivel hacia abajo.

ñ) Cámara de Vapor

Es el espacio o volumen que queda sobre el nivel superior máximo de agua y en el cual se almacena el vapor generado por la caldera. Mientras más variable sea el consumo de vapor, tanto mayor debe ser el volumen de esta cámara. En este espacio o cámara, el vapor debe separarse de las partículas de agua que lleva en suspensión. Por esta razón, algunas calderas tienen un pequeño cilindro en la parte superior de esta cámara, llamada domo, y que contribuye a mejorar la calidad del vapor (hacerlo más seco).

o) Cámara de Alimentación de Agua

Es el espacio comprendido entre los niveles máximo y mínimo de agua. Durante el funcionamiento de la cámara, se encuentra ocupada por agua y/o vapor, según sea donde se encuentre el nivel de agua.

Funcionamiento

Funcionan mediante la transferencia de calor, producido generalmente al quemarse un combustible, el que se le entrega al agua contenida o que circula dentro de un recipiente metálico.

En toda caldera se distinguen dos zonas importantes:

a) Zona de Liberación de Calor, Hogar o Cámara de Combustión

Es el lugar donde se quema el combustible. Puede ser interior o exterior con respecto al recipiente metálico.

• Interior: El hogar se encuentra dentro del recipiente metálico o rodeado de paredes refrigeradas por agua.
• Exterior: Hogar construido fuera del recipiente metálico. Está parcialmente rodeado o sin paredes refrigeradas por agua.

b) Zona de Tubos

Es la zona donde los productos de la combustión (gases o humos) transfieren calor al agua principalmente por convección (gases-agua). Está constituida por tubos dentro de los cuales pueden circular los humos o el agua.

Clasificación General de las Calderas

La clasificación general de las calderas, de acuerdo al mayor uso en nuestro país, sería la siguiente:

1. Atendiendo a su Posición

• a) Horizontales.
• b) Verticales.

2. Atendiendo a su Instalación

• a) Fija o Estacionaria.
• b) Móviles o Portátiles.

3. Atendiendo a la Ubicación del Hogar

• a) De hogar interior.
• b) De hogar exterior.

4. Atendiendo a la Circulación de los Gases

• a) Recorrido en un sentido (de un paso).
• b) Con retorno simple (de dos pasos).
• c) Con retorno doble (de tres pasos).

5. Con Respecto a su Forma de Calefacción

• a) Cilíndrica sencilla de hogar exterior.
• b) Con un tubo hogar (liso o corrugado).
• c) Con dos tubos hogares (liso o corrugado).
• d) Con tubos múltiples de humo (igneotubulares o pirotubulares).
• e) Con tubos múltiples de agua (hidrotubulares o acuotubulares).
• f) Con tubos múltiples de agua y tubos múltiples de humo (acuotubular o mixtas).

6. De Acuerdo a la Presión del Vapor que Producen

• a) De baja presión (hasta 2 Kg/cm²).
• b) De mediana presión (sobre 2 Kg/cm² hasta 10 Kg/cm²).
• c) De alta presión (sobre 10 Kg/cm² hasta 225 Kg/cm²).
• d) Supercríticas (sobre 225 Kg/cm²).

7. Con Respecto al Volumen de Agua que Contiene en Relación con su Superficie de Calefacción

• a) De gran volumen de agua (más de 150 l/m² de superficie de calefacción SC).
• b) De mediano volumen de agua (entre 70 y 150 l/m² de SC).
• c) De pequeño volumen de agua (menos de 70 l/m² de SC).

La superficie total de planchas y tubos de la caldera que por un lado están en contacto con los gases y por el otro con el agua que se desea calentar. La superficie de calefacción se mide por el lado de los gases.

8. Según su Utilización

• a) De vapor.
• b) De agua caliente.

9. Según la Circulación del Agua Dentro de la Caldera

• a) Circulación natural: el agua circula por efecto térmico.
• b) Circulación forzada: el agua se hace circular mediante bombas.

10. Según el Tipo de Combustible

• a) De combustible sólido.
• b) De combustible líquido.
• c) De combustible gaseoso.

Además, existen calderas que obtienen el calor necesario de otras fuentes de calor, tales como gases calientes de desperdicios de otras reacciones químicas, de la aplicación de la energía eléctrica o del empleo de la energía nuclear.

La clasificación más aceptada para la clasificación de las calderas es:

1. Pirotubulares o de Tubos de Humo

En estas calderas, los humos pasan dentro de los tubos cediendo su calor al agua que los rodea.

2. Acuotubulares o de Tubos de Agua

El agua circula por dentro de los tubos, captando calor de los gases calientes que pasan por el exterior.

Calderas con Tubos Múltiples de Humo (Pirotubulares)

Estas calderas son denominadas también igneotubulares o pirotubulares y pueden ser verticales u horizontales. Entre las calderas verticales pueden encontrarse dos tipos con respecto a los tubos:

• a) De tubos semisumergidos.
• b) De tubos totalmente sumergidos.

En el primer caso, el agua no cubre totalmente a los tubos; en el segundo, estos están totalmente cubiertos.

Las calderas horizontales con tubos múltiples de humo, hogar interior y retorno simple o doble retorno son las llamadas calderas escocesas y son las de aplicación más frecuente en nuestro país. Estas calderas, como cualquier otro tipo, pueden ser utilizadas con hogar para quemar carbón, leña o bien con quemadores de petróleo.

Se encuentran en este grupo de calderas los locomóviles y las locomotoras que se caracterizan principalmente por ser de mediano volumen de agua, tiraje forzado y cuentan con tres partes bien definidas:

• a) Una caja de fuego donde va montado el hogar; esta caja puede ser de sección rectangular o cilíndrica; es de doble pared, por lo que el hogar queda rodeado de una masa de agua. Debido a esta doble pared, las planchas deben reforzarse con tirantes (pernos o refuerzos con un orificio central para detectar filtraciones cuando se cortan por corrosiones o exceso de tensiones).
• b) Un cuerpo cilíndrico atravesado, longitudinalmente por tubos de pequeño diámetro, por cuyo interior circulan los gases calientes.
• c) Una caja de humos, que es la prolongación del cuerpo cilíndrico, a la cual llegan los gases después de pasar por el haz tubular, para salir hacia la chimenea. Estas calderas trabajan, casi siempre, con tiraje forzado, el cual se consigue mediante un chorro de vapor de la misma caldera (vapor vivo) o utilizando vapor de escape de la máquina.

En estas calderas, los humos pasan por dentro de los tubos cediendo su calor al agua que los rodea.

Humos
Agua

Por problemas de resistencia de materiales, su tamaño es limitado. Sus dimensiones alcanzan a 4,5 metros de diámetro y 10 metros de largo. Se construyen para capacidades máximas de 15.000 Kg/h de vapor y sus presiones de trabajo no superan las 18 Kg/cm².

Básicamente son recipientes metálicos, comúnmente de acero, de formas cilíndricas o semicilíndricas, atravesados por grupos de tubos por donde circulan los gases de combustión.

Por problemas de resistencia de materiales, su tamaño es limitado. Sus dimensiones alcanzan a 4,5 m de diámetro y 10 m de largo. Se construyen para capacidades máximas de 20000 Kg/h de vapor y sus presiones de trabajo no superan los 18 Kg/cm².

Pueden producir agua caliente o vapor saturado. En el primer caso se les instala un estanque de expansión que permite absorber las dilataciones del agua. En el caso de calderas de vapor, poseen un nivel de agua a 10 o 20 cm sobre los tubos superiores.

Entre sus características se puede mencionar:

• Sencillez de construcción.
• Facilidad de inspección, reparación y limpieza.
• Gran peso.
• Lenta puesta en marcha.
• Gran peligro en caso de explosión o ruptura debido al gran volumen de agua almacenada.

Clasificación

                                     1 paso
                      Hogar exterior  2 pasos
Estacionaria          Hogar interior  3 pasos compactas
Horizontal (escocesas)                4 pasos
Locomóvil
Móviles
Locomotora
Tubulares
Vertical    De tambor

El tiraje depende de la altura de la caldera.

Aire primario produce la combustión.

Aire secundario ayuda a mejorar la combustión.

Circuito Caldera Pirotubular

2
1
1
1
1
8
1 9
1
1
1
6
5
4
3

• 1: CALDERAS: Proporciona la superficie de calefacción y un área donde se acumula el vapor, proporciona un lugar para el tratamiento químico del agua.
• 2: ESTANQUE DE ALIMENTACIÓN Y DESAIREADOR: Acumula el agua proveniente de la red de suministro o de reposición y el condensado que retorna a la caldera. Puede actuar como desaireador inyectándole vapor de la misma caldera.
• 3: BOMBA DE ALIMENTACIÓN: Debe tener capacidad suficiente para proporcionar 1,25 veces la cantidad de agua vaporizada por la caldera a una presión 1,25 veces la presión máxima de trabajo. Se recomienda la existencia de dos bombas.
• 4: TUBERÍA DE ALIMENTACIÓN: En ningún caso debe tener un diámetro inferior a 1/2″ (nominal).
• 5: VÁLVULA DE RETENCIÓN: Evita retorno de agua de la caldera.
• 6: VÁLVULA DE CIERRE: Para cerrar el paso del agua.
• 7: CONEXIÓN DE ENTRADA (EXTREMO DE CARGA): Su ubicación será tal que no permita vaciarse el agua de la caldera más allá de un nivel mínimo en caso de falla de la válvula de retención. Debe disponerse una placa deflectora que evite la incidencia directa del chorro de agua fría sobre las superficies calientes.

Mientras más arriba sea la entrada de agua, mejor será la circulación dentro de la caldera.

• 8: INYECTOR: Medio alternativo de alimentación de agua en caso de falla del sistema eléctrico de impulsión de las bombas. Opera con el mismo vapor de la caldera. Debe emplearse cuando la caldera opera con combustibles sólidos.
• 9: ESTANQUE AUXILIAR: Depósito de alimentación del inyector.
• 10: VÁLVULA DE PURGA: Para extracción de fondo.
• 11: ESTANQUE DE RETENCIÓN DE PURGAS: Necesario para el enfriamiento del agua de extracción y la acumulación de lodos antes de descargarla a la red de alcantarillado.
• 12: SEPARADORES DE VAPOR: Permite separar la humedad (gotas de agua) que el vapor arrastra en suspensión.
• 13: VÁLVULA PRINCIPAL DE VAPOR: Controla la salida de vapor de la caldera.
• 14: LÍNEA PRINCIPAL DE VAPOR: Es la cañería que lleva el vapor al lugar de utilización.
• 15: LÍNEA DE VAPOR PARA DESAIREACIÓN: Precalentamiento de agua.
• 16: LÍNEA DE VAPOR PARA INYECTOR

Pueden producir agua caliente o vapor saturado. En el primer caso se les instala un estanque que permite absorber las dilataciones del agua. En el caso de calderas de vapor, poseen un nivel de agua a 10 o 20 cm sobre los tubos superiores.

Ventajas

• Menor costo inicial, debido a la simplicidad de diseño en comparación con las acuotubulares de igual capacidad.
• Mayor flexibilidad de operación, ya que el gran volumen de agua permite absorber fácilmente las fluctuaciones en la demanda del vapor.
• Menores exigencias de pureza en el agua de alimentación, porque las incrustaciones formadas en el interior de los tubos son más fáciles de atacar y son eliminadas por las purgas.
• Facilidad de inspección, reparación y limpieza.

Desventajas

• Mayor tamaño y peso que las acuotubulares de igual capacidad.
• Mayor tiempo para subir presión y entrar en funcionamiento.
• Gran peligro en caso de explosión o ruptura, debido al gran volumen de agua almacenado.
• No son empleadas para altas presiones.

Calderas con Tubos Múltiples de Agua (Acuotubulares)

En estas calderas, por el interior de los tubos pasa agua o vapor y los gases calientes se hallan en contacto con las caras exteriores de ellos. Son de pequeño volumen de agua. Las calderas acuotubulares son empleadas casi exclusivamente cuando interesa obtener elevadas presiones y rendimiento, debido a que los esfuerzos desarrollados en los tubos por las altas presiones se traducen en esfuerzos de tracción en toda su extensión. La limpieza de estas calderas se lleva a cabo fácilmente porque las incrustaciones se quitan utilizando dispositivos limpia tubos accionados mecánicamente o por medio de aire.

La circulación del agua, en este tipo de caldera, alcanza velocidades considerables con lo que se consigue una transmisión eficiente del calor; por consiguiente, se eleva la capacidad de producción de vapor.

Se componen de uno o más cilindros que almacenan el agua y vapor (colectores) unidos por tubos de pequeño diámetro por donde circula el agua.

Estas calderas son apropiadas cuando los requerimientos de vapor, en cantidad y calidad, son altos.

Se construyen para capacidades mayores a 5 Kg/h de vapor con valores máximos en la actualidad de 2000 ton/h. Permiten obtener vapora a temperaturas del orden de 500 °C y presiones de 200 Kg/cm² o más.

Debido a que se utilizan tubos de menor diámetro, aceptan mayores presiones de trabajo, absorben mejor las dilataciones y son más seguras. Su peso en relación a la capacidad es reducido. Requieren poco tiempo de puesta en marcha y son más eficientes. No se construyen para bajas capacidades debido a que su construcción más compleja las hacen más caras que las calderas pirotubulares.

Clasificación

• Tubos Rectos.
• Tubos Curvados de dos o más colectores.
• Circulación Forzada.

Agua
Humos

Es posible encontrar también, para bajas capacidades, calderas con tubos de humo y tubos de agua, denominadas Calderas Mixtas.

Ventajas

• Menor peso por unidad de potencia generada.
• Por tener pequeño volumen de agua en relación a su capacidad de evaporación, puede ser puesta en marcha rápidamente.
• Mayor seguridad para altas presiones.
• Mayor eficiencia.
• Son inexplosivas.

Desventajas

• Su costo es mayor.
• Deben ser alimentadas con agua de gran pureza, ya que las incrustaciones en el interior de sus tubos son, a veces, inaccesibles y pueden provocar roturas de los mismos.
• Debido al pequeño volumen de agua, le es más difícil ajustarse a las grandes variaciones del consumo de vapor, siendo necesario trabajarlas a mayor presión que la necesaria en las industrias.

Comportamiento de las Calderas

El comportamiento de una caldera puede expresarse en función de los kilogramos de vapor por metro cuadrado de superficie de calefacción y por hora (coeficiente de evaporación). Esta producción de vapor se ha ido elevando en los tiempos modernos.

La intensificación de la producción de vapor se basa principalmente en la circulación de agua en el interior de los tubos, con una velocidad tal, que el vapor que se va formando por el calentamiento de los mismos, va saliendo con la misma corriente del agua que se evapora, porque de no ser así, las burbujas de vapor formadas crearían espacios huecos en el líquido que no podrían absorber el calor transmitido, quemándose el material de los tubos.

Individualización, Instalación y Registro

Individualización

a) Inscripción

El propietario de una caldera, previo a su instalación, debe registrar en el Servicio de Salud de la Región que corresponda al lugar donde se instale.

Debe comunicarse a este Servicio los traslados, transferencias o estados de fuera de servicio que afecten a la caldera.

b) Placa

Toda caldera deberá tener adosado a su cuerpo principalmente y en lugar visible, una placa que indique: nombre del fabricante, el número de fábrica, el año de fabricación, la superficie de calefacción, la presión de trabajo y el número de inscripción del Servicio de Salud.

Condiciones Generales de la Instalación

a) Sala de Calderas

Las calderas de superficie de calefacción superior a 5 m² y presión mayor a 2,5 Kg/cm² se instalarán en un recinto o local destinado exclusivamente a la caldera y sus accesorios. Debe mantenerse libre de todo material y equipo no necesario para la operación de la instalación.

b) Ubicación

La sala de calderas no podrá estar ubicada sobre construcción destinada a habitación o lugar de trabajo. Conviene que se encuentre a una distancia de 3 o más metros de la calle y del muro que limita al sitio o terrenos vecinos.

c) Construcción

Las paredes de la sala de calderas deben ser de material incombustible y el techo liviano.

d) Accesos

Se debe disponer de dos puertas en direcciones diferentes, ubicadas de preferencia frente a los extremos de la caldera, a fin de que los operadores puedan escapar fácilmente en caso de accidentes. Se prohíbe mantener cerradas las puertas con llave mientras la caldera esté funcionando. Las chapas deben abrirse manualmente por fuera y por dentro.

Las puertas deben abrir hacia fuera. No se permiten puertas de corredera.

CONDICIONES GENERALES DE LA INSTALACIÓN
a) Amplitud: La sala debe tener amplitud suficiente para permitir, en forma segura, todos los
trabajos de operacion, manutencion e inspeccion. La distancia minima entre la caldera y las
paredes del recinto sera de un metro, como asimismo, entre la caldera y cualquier otro tipo
o instalacion. Sobre el elemento mas elevado debera dejarse un espacio libre mayor a 1
metro. El acceso a dispositivos de mando, instrumentos y accesorios debe ser seguro y
expedito. Las escaleras y pasillos necesarios tendran pisos y peldanos antirresbaladizos y
estaran provistos de barandas. Sobre el piso de pasillo mas elevado habra un espacio libre
de 1,8 metros a lo menos.
b) Iluminación: Deben existir buena iluminacion y contar, en lo posible, con una fuente de
iluminacion de emergencia para casos de falla en el sistema electrico.
c) Ventilación: Se debe contar con una adecuado suministro de aire para permitir una
combustion limpia y segura. Deben proveerse aberturas para la entrada de aire de 15 cm2
por cada 1000 Kcal. de combustible que se queme a la hora.
d)
e) Conexiones de agua y drenaje: Deben instalarse conexiones para el suministro de agua
a la caldera (estanque de alimentacion ) y para la limpieza de calderas y pisos. El drenaje
de las purgas debe hacerse a traves de un estanque de retencion de purgas. El sistema de
drenaje de las aguas de limpieza debe contar con sellos adecuados para impedir la entrada
de gases y olores.
f) Protección contra incendios: Deben instalarse aparatos extintores y disponer de
procedimientos de prevencion de incendios.
REGISTROS
a) Libro de vida: Se de disponer de un libro donde se anotaran, cronologicamente los datos y
observaciones acerca del funcionamiento, manutencion, reparacion y accidentes de la
caldera, como tambien, los examenes, inspecciones y pruebas.
b) Registro de manutención: Se debe disponer de hojas para el registro de los trabajos de
mantencion, pruebas e inspecciones periodicas de caracter preventivo.
c) Planos diagramas y manuales: Deben mantenerse permanentemente en la sala de
calderas planos de la sala de caldera, diagramas de la instalacion, manuales de instruccion
del fabricante y listas de partes y piezas de repuestos debidamente actualizados. En lo
posible se debe tener tambien los elementos y herramientas que el operador requiere para
su labor.
Agua, aire, combustible
El agua del ciclo de vapor debe cumplir requisitos de limpieza en lo que respecta a
minerales en disolucion, que causan depositos en los tubos, y sustancias corrosivas (azufre,
cloro, hidrogeno libre). Por lo tanto es necesario minimizar las perdidas de vapor para reducir el
consumo de agua. Esto es particularmente importante en las calderas de inyeccion directa
(Benson) y humotubulares, donde el agua evapora dentro o sobre la superficie de los tubos.
Las calderas tipo Lamont, en las que el vapor se separa en el domo, admiten agua de menor
calidad.
El aire para la combustion se alimenta por medio de sopladores de gran capacidad. Es
comun precalentar el aire aprovechando el calor de los gases de chimenea y/o pasarlos cerca
de las paredes inferiores o el piso de la caldera, antes de llegar a los quemadores.
Las calderas pueden quemar casi cualquier tipo de combustibles solidos (carbon,
madera, residuos industriales o urbanos), liquido (fuel oil, gas oil, diesel oil) o gaseoso (gas
natural, gas de horno petroquimico, etc.). sin embargo en nuestro pais las grandes
instalaciones productoras de electricidad funcionan casi exclusivamente con gas natural.
Las calderas mas pequenas (calefaccion, proceso) pueden funcionar a fuel oil o gas oil
pesado, aparte del gas natural.
El aire y el combustible se alimentan al hogar por quemadores, orificios circulares en el
centro de los cuales se inyecta el combustible. El aire ingresa por el sector anular, que esta
provisto de persianas ajustables para controlar el caudal de aire.
El conducto de ingreso de aire suele tener forma de caracol para dar al aire una
rotacion que sirve para estabilizar la llama y acortarla. Tambien pueden haber alabes de guia
para controlar la rotacion.
En el quemador tambien se ubican sensores de llama, termocuplas, llamas piloto y
otros controles y accesorios.