Calderas - Introducción

Tema 1: Calderas - Introducción

• Masa y Peso:

  • Peso: fuerza = masa x aceleración (m·a). Se expresa en Newtons (N) o kilopondios (kp). 1 kp = 9.8 N
  • Masa: constante en cualquier lugar, se mide en kilogramos (kg) o libras.

• Densidad y Peso Específico:

  • Densidad (ρ): masa dividida por el volumen (m/V). Unidades: kg/m³.
  • Peso específico (γ): peso dividido por el volumen. Unidades: N/m³.
  • Densidad relativa: adimensional; relación entre la densidad de una sustancia y la densidad de una sustancia de referencia.

• Viscosidad:

  • La viscosidad es la resistencia al flujo. Cuanto mayor es la viscosidad, mayor es la resistencia al flujo (resistencia al humo).

• Caudal y Velocidad:

  • Caudal volumétrico: volumen de fluido que pasa por un punto en un periodo de tiempo. Unidades: m³/s. Fórmula: caudal = Δvolumen/ Δtiempo
  • Caudal másico: masa de fluido que pasa por un punto en un periodo de tiempo. Unidades: kg/s. Fórmula: caudal = Δmasa /Δtiempo

• Presión:

  • Presión: fuerza por unidad de área. Unidades: N/m² (Pascal, Pa).
  • Presión absoluta = Presión relativa + Presión atmosférica local
  • Presión aumenta con la temperatura
  • Presiones de diseño y servicio en maquinaria.

Tema 7: Temperatura

• Escalas de temperatura:
  • Celsius (°C), Kelvin (K), Fahrenheit (°F).
• Temperatura de diseño: Temperatura límite.
• Temperatura de funcionamiento: Temperatura a la que está expuesta la instalación en condiciones normales de trabajo.
• Temperaturas de ida y retorno: Temperaturas del fluido en la entrada y salida de la caldera.
• Temperatura de evaporación: Temperatura a la que un líquido pasa a fase gaseosa.
• Temperatura de saturación: Temperatura a la que un líquido y su vapor coexisten en equilibrio.
• Temperatura adiabática/teórica: Considera la suma de calores sin pérdidas.
• Temperatura de inflamación y autoencendido: Temperaturas necesarias para iniciar la combustión.
• Temperatura de termómetro seco y húmedo: Usadas para medir la humedad relativa.

Tema 7: Calor, Energía y Potencia

• Calor: Forma de energía transferida entre cuerpos a diferentes temperaturas.
• Unidades de calor: joules (J)
• Calor sensible: La energía necesaria para cambiar la temperatura.
• Calor latente: Energía necesaria para cambiar la fase sin cambiar la temperatura.

Otros temas/conceptos

• Agua sobrecalentada: Agua con temperatura por encima del punto de ebullición
• Vapor sobresaturado: Vapor con más calor que en su estado líquido/vapor saturado
• Vapor re-calentado: Vapor que se vuelve a calentar después de realizar algún trabajo.
• Vapor saturado: Vapor que se encuentra en equilibrio con su líquido.
• Cambios de fase del agua: Sólido (hielo), líquido (agua), gaseoso (vapor).
• Entalpía: Energía calorífica de un sistema termodinámico.
• Flujo másico: Cantidad de masa que pasa por un punto en un intervalo de tiempo.
• Métodos para transferir calor: Conducción, convección y radiación.
• Manómetros de tubo Bourdon: Dispositivos para medir la presión.
• Golpes de airete en tuberías/instalaciones: Problema causados por la presencia de aire.

Este cuestionario aborda los conceptos fundamentales sobre calderas, incluyendo masa, peso, densidad, viscosidad y caudal. Cada sección proporciona una explicación concisa de los términos y sus aplicaciones en la ingeniería. Es ideal para estudiantes que comienzan a estudiar termodinámica y fluidos.