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Caldera pirotubular o acuotubular: ¿cuál conviene a su planta?

27 oct 20263 min de lecturaEquipo de ingeniería de Wilford

Caldera pirotubular o acuotubular: ¿cuál conviene a su planta?

En resumen

En una caldera pirotubular los gases calientes pasan por tubos dentro de un cuerpo lleno de agua; en una caldera acuotubular el agua circula por tubos rodeados por la llama. Para la mayoría de las plantas industriales que necesitan hasta unas 20 t/h de vapor a presión moderada, una caldera pirotubular de tres pasos es la opción más sencilla y tolerante. Las acuotubulares ganan cuando se necesita poco contenido de agua, arranque rápido, alta presión o una capacidad muy grande.

En esta página · 5 secciones
  1. 01Cómo funciona una caldera pirotubular
  2. 02Cómo funciona una caldera acuotubular
  3. 03Pirotubular y acuotubular, frente a frente
  4. 04Diseños combinados para combustibles sólidos
  5. 05¿Cuál elegir?

01Cómo funciona una caldera pirotubular

Una caldera pirotubular — también llamada caldera de cuerpo cilíndrico — es un gran recipiente horizontal o vertical lleno de agua. El quemador dispara dentro de un hogar tubular situado en el cuerpo. Los humos calientes giran y pasan por haces de tubos de humos más pequeños antes de salir a la chimenea. Todos los tubos están bajo el agua, y el vapor se acumula en el espacio por encima del nivel de agua.

En un diseño de tres pasos, el hogar es el primer paso y dos haces de tubos de humos son el segundo y el tercero. Fondo húmedo significa que la cámara donde giran los humos en la parte trasera está rodeada de agua en lugar de revestida de refractario, así que esa parte de la caldera también absorbe calor y requiere menos mantenimiento. La caldera pirotubular WNS está construida así, de 0,5 a 20 t/h a 0,7–1,25 MPa.

Caldera de vapor pirotubular horizontal WNS de tres pasos y fondo húmedo, a gas natural, GLP y diésel.
Caldera de vapor pirotubular horizontal WNS de tres pasos y fondo húmedo, a gas natural, GLP y diésel.

02Cómo funciona una caldera acuotubular

En una caldera acuotubular ocurre al revés: el agua y el vapor circulan por dentro de los tubos, y la llama y los humos pasan alrededor. Como cada tubo tiene un diámetro pequeño, soporta una presión alta con una pared delgada. La caldera contiene mucha menos agua que una pirotubular de la misma capacidad, por lo que se calienta y responde rápido. Las grandes calderas de centrales eléctricas y de proceso son casi todas acuotubulares.

En el rango pequeño, una caldera acuotubular vertical es una forma compacta de producir vapor rápidamente. La caldera de vapor vertical acuotubular LSS tiene el quemador en la parte superior, tres pasos de humos y cubre de 0,5 a 2 t/h a gas o diésel.

Caldera de vapor vertical acuotubular LSS con quemador superior.
Caldera de vapor vertical acuotubular LSS con quemador superior.

03Pirotubular y acuotubular, frente a frente

Caldera pirotubularCaldera acuotubular
Dentro de los tubosHumosAgua y vapor
Contenido de aguaGrande — almacena energía y soporta consumos repentinos de vaporPequeño — se calienta y responde rápido
Arranque en fríoMás lentoMás rápido
PresiónModerada — el cuerpo grande limita la presión prácticaSe pueden alcanzar presiones altas con tubos de diámetro pequeño
CapacidadPequeña a media (Wilford WNS: 0,5–20 t/h)Desde equipos compactos hasta calderas muy grandes (Wilford LSS: 0,5–2 t/h)
Calidad del agua de alimentaciónMás toleranteRequiere un tratamiento de agua más estricto
MantenimientoLos tubos de humos se limpian desde los extremosMás tubos y uniones que inspeccionar
EspacioCuerpo horizontal largoPuede ser compacta y vertical
Características generales; la elección correcta depende también del combustible, del perfil de carga y de la normativa local.

04Diseños combinados para combustibles sólidos

Las calderas de carbón y biomasa suelen combinar ambos principios. Una caldera de parrilla de cadena como la caldera de vapor de biomasa DZL tiene un domo con tubos de humos (la parte pirotubular) y tubos de pared de agua alrededor de la parrilla (la parte acuotubular). Las paredes de agua absorben el calor radiante del lecho en combustión, y los tubos de humos recuperan el calor de los gases.

Caldera DZL de parrilla de cadena para pellets de biomasa, astillas de madera y carbón.
Caldera DZL de parrilla de cadena para pellets de biomasa, astillas de madera y carbón.

05¿Cuál elegir?

  • Vapor de proceso estable, 1–20 t/h, gas o diésel, hasta 1,25 MPa: una caldera pirotubular de tres pasos (WNS).
  • Cargas pequeñas, poco espacio o arranques frecuentes: una caldera acuotubular vertical (LSS) o un generador de vapor.
  • Pellets de biomasa, astillas de madera o carbón: una caldera DZL de parrilla de cadena.
  • Presiones por encima de 2,5 MPa o vapor sobrecalentado para turbinas: una caldera acuotubular fabricada con una licencia de clase superior; la licencia clase B de Wilford cubre calderas de hasta 2,5 MPa.

Si no está seguro, envíenos la capacidad, la presión de trabajo, el combustible y cómo cambia la demanda de vapor a lo largo del día. Nuestros ingenieros propondrán el tipo y el tamaño, con la tabla de parámetros de cada opción.

Preguntas frecuentes

¿Una caldera pirotubular es más eficiente que una acuotubular?
No por el tipo de diseño en sí. La eficiencia depende de la superficie de calefacción, la temperatura de salida de humos, el ajuste del quemador y de si lleva economizador. Compare la eficiencia combustible-vapor de cada oferta a la carga a la que realmente trabaja su planta.
¿Qué es una caldera de tres pasos y fondo húmedo?
Una caldera pirotubular en la que los humos recorren el hogar y dos haces de tubos de humos (tres pasos), y la cámara de inversión trasera está rodeada de agua en lugar de refractario.
¿Qué tipo responde mejor a una demanda repentina de vapor?
La caldera pirotubular. Su gran contenido de agua almacena energía, así que la presión cae menos cuando se abre un consumidor grande. Una acuotubular arranca más rápido, pero tiene menos reserva.

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