P2_SCET_G12_SNA - Axel

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Universidad Nacional Autónoma de México 
Facultad de Ingeniería 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sistemas de Conversión de Energía Térmica 
 
Grupo: 12 Semestre 2021-2 
 
Reporte 2: Calderas y calorímetros 
 
Fecha: 19/06/21 
 
 
Nombre del alumno: 
Axel Sánchez Nazario || 316191940 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reporte 2: Calderas y 
calorímetros 
Sistemas de Conversión de Energía Térmica Sánchez Nazario Axel 
 
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Índice 
 
Introducción ......................................................................................................................................3 
Objetivo .............................................................................................................................................3 
Investigación ....................................................................................................................................3 
Contexto histórico de las calderas ..................................................................................................3 
Descripción de calorímetros en calderas ........................................................................................3 
Definición de caldera ......................................................................................................................4 
Descripción gráfica de formas de energía que se tienen desde el combustible hasta la salida de 
vapor ..............................................................................................................................................4 
Clasificación típica de caldera ........................................................................................................5 
Crear un cuadro comparativo de diferencias y similitudes.............................................................5 
Definición y ejemplo de un Generador de vapor............................................................................6 
Tratamientos Comunes del agua para vapor ..................................................................................6 
Parámetros para la caracterización de las calderas. ........................ ¡Error! Marcador no definido. 
Tabla de datos .................................................................................................................................7 
Desarrollo de los cálculos ..............................................................................................................8 
Conclusión ........................................................................................................................................8 
Bibliografía........................................................................................................................................9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reporte 2: Calderas y 
calorímetros 
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Introducción 
El presente trabajo tiene como propósito adentrarnos a los dispositivos 
termodinámicos, específicamente a las calderas. Este dispositivo es muy importante 
para ciclos y otros temas posteriores, es por ello que conoceremos su 
funcionamiento, partes y tipos, así como las ecuaciones que definen a las calderas. 
Objetivo 
❖ Conocer las transformaciones que tiene la energía en la caldera. 
❖ Diferenciar entre una caldera y un Generador de Vapor. 
❖ Evaluar la energía que interactúa la caldera con el medio que la rodea. 
Investigación 
Contexto histórico de las calderas 
❖ Siglo XVIII: El físico francés Denis Papin había diseñado una máquina que 
era capaz de almacenar agua, calentarla y generar vapor, llamada marmita. 
❖ Siglo VIX: James Watt hace la primera máquina de vapor, ligada a la 
revolución industrial. 
❖ Siglo XX: La necesidad de calentar las casas hizo que aparecieran las 
calderas de carbón, características de la ciudad de NY. 
❖ Siglo XXI: Se tuvo una innovación mayor, haciendo calderas más eficientes 
y ecológicas con la aparición de las calderas de condensación. Distribuyen 
el calor a través de radiadores ubicados en paredes y suelos. 
 
Descripción de calorímetros en calderas 
Un calorímetro en una caldera tiene la función de 
determinar la calidad que tiene el vapor contenido en 
éste, con el fin de modificar la temperatura y presión del 
agua. 
 
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calorímetros 
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Caldera 
 
Es un equipo que tiene como propósito 
convertir el agua o fluido en vapor mediante la 
quema de cualquier combustible. 
 
 
 
 
 
Descripción gráfica de las formas de energía que se tienen desde el combustible 
hasta la salida de vapor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eléctrica a mecánica 
Mecánica a calorífica 
Química a calorífica 
Térmica a química 
Calorífica a 
mecánica 
Térmica a mecánica 
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Clasificación típica de caldera 
 
Cuadro comparativo 
Pirotubular Acuotubular 
Fácil acceso y limpieza a todas las 
partes de la caldera. 
Difícil acceso y limpieza a todas las 
partes de la caldera. 
El tiempo de puesta en marcha es 
menor. 
El tiempo de puesta en marcha es 
mayor. 
La presión es menor. La presión es mayor. 
La calidad del agua de alimentación no 
necesariamente es exigente, e incluso 
puede tener sales. 
La calidad del agua de alimentación 
necesariamente es exigente, y debe 
tener un bajo nivel de sales. 
Mayor rendimiento. El costo de 
mantenimiento es bajo. 
Menor rendimiento. El costo de 
mantenimiento es alto. 
Usos en industria. Usos para generación de vapor 
(producción eléctrica) 
El contenido del agua es mayor. El contenido del agua es menor. 
Acuotubular Pirotubular 
 
 
Consiste en tubos por los que circula el agua y 
atravesado exteriormente por el flujo de gases 
calientes 
Es una gran carcasa de acero con un haz tubular 
por el que circulan los humos de la combustión y 
que calientan el agua que se encuentra por el 
exterior de los tubos. 
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Generador de vapor 
 
 
Recipiente cerrado que, por medio del calor producido por un 
proceso de combustión se transforma el agua líquida que hay 
en este recipiente en vapor. 
 
 
 
 
 
 
Tratamientos Comunes del agua para vapor 
Externo Interno 
Consiste en la reducción y eliminación 
de impurezas del agua en la parte 
externa de la caldera. 
Hay una amplia variedad de 
tratamientos externos (ablandamiento, 
evaporación, desaireación, contactores 
de membrana, etc.) 
Es el acondicionamiento de impurezas 
que ocurre dentro del sistema de la 
caldera, con el propósito de reaccionar 
de forma adecuada con la dureza del 
agua de alimentación, acondicionar los 
lodos, eliminar el oxígeno, evitar la 
formación de espumas en el agua de la 
caldera, etc. 
 
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Datos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Con los datos proporcionados para la práctica, identificar los flujos de energía de la caldera. 
Caldera 
Agua 
Válvula 
Comb 
Diesel 
Vapor 
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Desarrollo de los cálculos 
 
Conclusión 
Los objetivos de la práctica fueron cumplidos, ya que, por medio de las actividades 
de ésta, se conocieron las transformaciones que tiene la energía dentro de este 
dispositivo, y la energía que interactúa por fuera de la caldera. 
Con la exposición se detallaron las diferencias que hay entre los tipos decalderas, 
y se reforzaron algunos conceptos que servirán para otros temas posteriormente. 
Al ser una práctica online, no se pudo observar los equipos y funcionamiento, pero 
con el ejercicio propuesto se tiene una idea del funcionamiento. 
 
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Bibliografía 
• Cengel, Y. A., Boles, M. A., Campos Olguín, V., & Colli Serrano, M. T. (2003). 
Termodinámica. 
 
• Generadores de vapor industrial: usos y tecnologías - Naturgy - Negocios y 
autónomos. (2018). Naturgy.es. 
https://www.naturgy.es/empresas/blog/generadores_de_vapor_industrial_usos_y_t
ecnologias 
 
• Calderas industriales: ¿Cómo funcionan? | Escuela de Postgrado Industrial. (2020, 
July 27). Escuela de Postgrado Industrial. https://postgradoindustrial.com/calderas-
industriales/ 
 
• Tratamiento de agua de calderas. (2021). Lenntech.es. 
https://www.lenntech.es/aplicaciones/proceso/caldera/tratamiento-de-agua-de-
calderas.htm 
 
https://www.naturgy.es/empresas/blog/generadores_de_vapor_industrial_usos_y_tecnologias
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https://postgradoindustrial.com/calderas-industriales/
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https://www.lenntech.es/aplicaciones/proceso/caldera/tratamiento-de-agua-de-calderas.htm
https://www.lenntech.es/aplicaciones/proceso/caldera/tratamiento-de-agua-de-calderas.htm