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CALDERAS DE SERPENTÍN

¿Qué son las calderas de serpentín?

Las calderas de serpentín son calderas o generadores de vapor en los cuales la transformación del agua en vapor ocurre a través de un tubo enrollado en espiral, o en forma de “serpentín”.  

 

Las superficies de calentamiento de la caldera incluyen una serie de tubos dispuestos en forma helicoidal. Se debe proporcionar una presión de circulación durante la instalación de la bomba según el diseño de la caldera y debe ser suficiente para superar la resistencia ofrecida por los tubos.  

Una bomba centrífuga que forma el corazón de esta caldera es responsable de hacer circular el agua dentro del sistema de la caldera, inundando el interior del tubo serpentín.  

El agua que ha inundado el interior del serpentín, y sale por el otro lado en forma de vapor.  

El vapor se genera de forma casi instantánea, por eso también se les llama calderas de vaporización instantánea, o calderas de vapor rápido.  

Algunas denominaciones son:  

#circulacion_forzada #vapor_rapido  

#serpentín #vaporizacion #instantanea #vaporax  

¿Quién y cuándo se inventó la caldera de serpentín?

En 1918, Walter Douglas La Mont rediseñó el concepto de caldera de circulación forzada del concepto a la existencia, basado en el diseño de 1856 de Martin Benson 

 La Mont era un teniente comandante e ingeniero en la Marina de los Estados Unidos, que trabajó en el laboratorio de la Academia Naval en el desarrollo de nuevos tipos de calderas para la Marina. 

Su diseño de la caldera de serpentín estaba en una caldera acuotubular clásica (Benson 1856), pero eliminando los domos superior e inferior, y asegurando el llenado de agua de la estructura mediante una bomba de alta presión.   

El serpentín inundado de agua crea un flujo anular para generar dentro de los tubos de la superficie de calentamiento. De esta manera, los generadores de vapor podían diseñarse más pequeños y funcionar con menos agua de acumulación, lo que redujo significativamente su peso total.  

La Mont era un teniente comandante e ingeniero en la Marina de los Estados Unidos, que trabajó en el laboratorio de la Academia Naval en el desarrollo de nuevos tipos de calderas para la Marina. Su diseño de la caldera de serpentín estaba en una caldera acuotubular clásica (Benson 1856), pero eliminando los domos superior e inferior, y asegurando el llenado de agua de la estructura mediante una bomba de alta presión.   

Foto: Caldera VAPORAX 2000 año 1990 Fuente: Foto propia SERVITEC CALDERAS

La Mont previó el uso de estas calderas en la aviación, pero las llamadas calderas La Mont se hicieron conocidas en el transporte marítimo y se utilizaron aquí por sus ventajas, como el diseño compacto y el rápido tiempo de producción de vapor y calentamiento, así como funcionamiento seguro a altas presiones. 

Durante la Segunda Guerra Mundial, la Marina de los EE. UU. Se basó principalmente en las calderas des serpentín, que se usaban comúnmente en ese momento. Por otro lado, se construyeron miles en Europa y varios barcos alemanes y japoneses utilizaron también las calderas de principio La Mont. 

Esta caldera estaba pensada para generar vapor de forma rápida, segura, y con un peso y tamaño reducidos. A día de hoy estos principios siguen siendo fiables.  

 

¿Cómo son las calderas de serpentín?  

Las calderas de serpentín están hechas de un tubo en espiral (ver foto), y una estructura exterior, caja envolvente de humos metálica.  

Una bomba, que siempre tiene que ser de tipo pistón, va llenando agua a un extremo del serpentín (habitualmente la parte de sección más pequeña), y por el otro extremo, sale vapor a la presión deseada.  

El sistema se controla mediante presión de vapor (salida de vapor), presión de entrada (entrada de agua), temperatura de humos, temperatura de vapor, y en algunas ocasiones también se puede controlar mediante la temperatura del serpentín.  

El serpentín es un tubo enrollado (ver foto), fuente toma propia servitec  

A este tipo de calderas también se las llama de circulación forzada, aquotubulares o acuotubulares, o de vapor rápido.  

 

Operación y Mantenimiento de calderas de serpentín

Operación, el tratamiento del agua.  

En cualquier caldera de vapor lo más importante es el agua de alimentación, así como el régimen de purgas y el uso según marca el manual de mantenimiento de la caldera.  

En primer lugar, el agua, debe tener una dureza de cero grados franceses (cero, insisto), ya que este tipo de calderas son muy fáciles de taponar por cal.  

En segundo lugar, hay que tratar el oxígeno disuelto en el agua de entrada de la caldera, mediante la inyección de un secuestrante químico de oxigeno y el control de la temperatura del agua de alimentación ( a mayor temperatura de agua de alimento, menor concentración de oxígeno en el agua ).  

 En tercer lugar, hay que controlar el valor de pH en el agua de alimento, por encima de Ph 9,2 (ver tabla adjunta).   

A caldera fría y despresurizada, hemos de asegurarnos que el equipo está lleno de agua antes de encender el quemador. Para ello, hay que verificar que está saliendo agua a través del tubo de purga final del serpentín, en el que suele colocarse una mirilla.  Foto mirilla (fuente cdfteccon) 

Una vez tenemos agua saliendo por el final de serpentín, ya podemos arrancar el quemador.  

En general, antes de encender la llama (y en cualquier caldera), siempre hemos de asegurarnos de que la caldera tiene agua suficiente para absorber la energía generada.  

MANTENIMIENTO DE CALDERAS. 

OPERACIÓN SEGURA EN CALDERAS DE SERPENTÍN

 AL COMENZAR CADA TURNO DE TRABAJO 
 
– Tomar contacto con la caldera, como está trabajando?. 
 
– Preguntar al turno anterior, ¿hay novedades?  
 
– Comprobar el diario de operaciones de la caldera. 
 
– Probar aquellas alarmas, que si pueden comprobarse. 
 
– Controlar la temperatura de la caldera, vapor, humos.  
 
– Inspección ocular: fugas, como está la sala de calderas?  

– Control del agua de alimentación, ¿hay dureza? ¿hay aditivo? 

Referirse al manual de operaciones de la caldera, para comprobaciones adicionales.  
 
SEMANALMENTE 

 – Prueba de las válvulas de seguridad. 

– Purga de contralavado, controlar tiempo de 6 a 1, y anotar. 
 

MENSUALMENTE  

– Control del tratamiento del agua mediante una empresa acreditada.   

 
CADA SEIS MESES

–  Ordenar una inspección de seguridades a una empresa acreditada.  

–  Ajuste de la combustión y parámetros de comprobación. 


 ANUALMENTE   

– Ordenar una inspección de caldera a una empresa acreditada.  

– Las inspecciones serán de nivel A,B,C según convenga.