{"id":5418,"date":"2023-11-08T05:38:32","date_gmt":"2023-11-08T05:38:32","guid":{"rendered":"https:\/\/pmtest.iah.mx\/?page_id=5418"},"modified":"2025-10-22T04:48:34","modified_gmt":"2025-10-22T04:48:34","slug":"diseno-y-evaluacion","status":"publish","type":"page","link":"http:\/\/www.powermaster.com.mx\/es\/guia-tecnica\/diseno-y-evaluacion\/","title":{"rendered":"Dise\u00f1o y Evaluaci\u00f3n"},"content":{"rendered":"\t\t
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dise\u00f1o y evaluaci\u00f3n<\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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tipos, dise\u00f1o, evaluaci\u00f3n, confiabilidad, facilidad de operaci\u00f3n, mantenimiento, servicio.<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Tipos de Caldera <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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Existen 2 grandes tipos de dise\u00f1o en calderas industriales:<\/b>\n

\n\u2022<\/span> Tubos de Humo:<\/b> Donde el agua al ser calentada, rodea a los tubos por donde fluyen los gases de combusti\u00f3n.
\n\u2022<\/span> Tubos de Agua:<\/b> Donde el agua a ser calentada, fluye dentro de los tubos que se encuentran rodeados por la flama y los gases de combusti\u00f3n.

\n\nLa gran mayor\u00eda de las calderas de vapor que operan en forma industrial, son del tipo tubos de humo (tambi\u00e9n llamadas pirotubulares o tubos de fuego).

\n\nLa caldera de tubos de humo, que viene siendo el caballo de batalla en la generaci\u00f3n de vapor industrial, tiene sus limitantes en cuanto a capacidades (m\u00e1ximo 2000 C.C. = Caballos Caldera) y a sus presiones de operaci\u00f3n (m\u00e1ximo 21 Kg\/cm\u00b2).

\nCuando se requiere de un tama\u00f1o mayor, es conveniente (si es posible), dividir la capacidad de caldera requerida en 2 \u00f3 m\u00e1s calderas de tubos de humo. De no ser posible, es preferible elegir una caldera de tubos de agua. Cuando se requiera de una presi\u00f3n mayor, ser\u00e1 necesario elegir una caldera de tubos de agua.\n<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/details>\n\t\t\t\t\t\t

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Seguridad <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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Las calderas Powermaster<\/b> se dise\u00f1an para ser las calderas m\u00e1s seguras en el mercado. Desde los espesores de los materiales, hasta los controles y dispositivos de seguridad, Powermaster<\/b> siempre excede los requisitos de las normas para garantizar que la caldera sea la m\u00e1s segura del mercado:

\n\n\u2022<\/span> Los espesores de los tubos flux se seleccionan del calibre 11, lo cual es ampliamente mayor al requisito de la norma ASME.
\n\u2022<\/span> Los espesores de los espejos de las calderas horizontales de 80-1500 HP se seleccionan para tener siempre un 30% de exceso de material sobre el requisito de la norma ASME.
\n\u2022<\/span> La cantidad de controles siempre excede el m\u00ednimo requerido de tal manera que siempre habr\u00e1 un control redundante para controlar el nivel de agua o la presi\u00f3n de trabajo.
\n\u2022<\/span> Los dispositivos de seguridad siempre exceden el m\u00ednimo requerido, de tal manera que las calderas horizontales cuentan con compuertas de alivio de gases de combusti\u00f3n a la salida del segundo paso. Esto alivia cualquier tipo de explosi\u00f3n y por lo tanto cualquier tipo de accidente potencial.
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Norma de Fabricaci\u00f3n <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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\nEn Norteam\u00e9rica las calderas se dise\u00f1an, calculan y se fabrican con estricto apego al c\u00f3digo ASME para poder ser estampadas con el sello ASME correspondiente. El c\u00f3digo ASME es producto de la recopilaci\u00f3n de toda la ingenier\u00eda disponible a trav\u00e9s de los a\u00f1os de la Sociedad de Ingenieros Mec\u00e1nicos de Norteam\u00e9rica, que para proteger a los usuarios, exige requisitos m\u00ednimos de dise\u00f1o, c\u00e1lculo y fabricaci\u00f3n.

\n\nDe esta manera, se le garantiza al usuario final una larga y segura vida \u00fatil de la caldera, as\u00ed como una operaci\u00f3n confiable. Sus requerimientos en material son por mucho m\u00e1s estrictos y con mayores espesores que los c\u00f3digos europeos o asi\u00e1ticos. Por lo anterior, es muy com\u00fan en pa\u00edses con mayor desarrollo econ\u00f3mico, que no fabrican calderas propias, se soliciten calderas estampadas con el sello ASME (Pa\u00edses \u00e1rabes, africanos, sudamericanos y asi\u00e1ticos entre otros).
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Dise\u00f1o y Evaluaci\u00f3n <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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Las primeras calderas de tubos de humo que se fabricaron a principios del siglo 19, utilizaban cantidades muy grandes de refractario, quemaban carb\u00f3n y realizaban la transferencia de calor de una manera poco eficiente. Como resultado de esto, se requer\u00edan superficies de transferencia de calor de 10 pies\u00b2 por BHP para poder cumplir con la generaci\u00f3n de vapor requerida. En la d\u00e9cada de los 1960\u00b4s, los fabricantes de calderas de tubos de humo hab\u00edan mejorado mucho sus dise\u00f1os y tecnolog\u00edas. Se quemaban normalmente combustibles l\u00edquidos o gaseosos que permit\u00edan tener una mayor transferencia de calor y menores emisiones a la atm\u00f3sfera. El criterio del dise\u00f1o de estas calderas evolucion\u00f3, requiriendo \u00fanicamente superficies de transferencia de calor de 5 pies\u00b2 por BHP para obtener calderas confiables y de buena eficiencia, pero se fabricaban calderas de tubos de humo de m\u00e1ximo 700 BHP. Con los avances tecnol\u00f3gicos del siglo 20 y el desarrollo de la ingenier\u00eda, experiencia y t\u00e9cnicas computarizadas, el criterio de dise\u00f1o de calderas de tubos de humo ha seguido evolucionando. Hoy en d\u00eda la mayor\u00eda de los fabricantes en el mundo, logran dise\u00f1ar calderas de m\u00e1s potencia utilizando menos superficie de transferencia de calor en ocasiones tan bajas como 3 pies\u00b2 por BHP, manteniendo los est\u00e1ndares de confiabilidad y seguridad.

\n\nLos criterios que gobiernan en el dise\u00f1o en la fabricaci\u00f3n de calderas de tubos de humo actualmente, no norman los 5 pies\u00b2\/BHP, d\u00e1ndole mayor inter\u00e9s en la fabricaci\u00f3n de este tipo de calderas a:<\/b>

\n\n \u2022<\/span> Eficiencia de operaci\u00f3n.
\n \u2022<\/span> Bajos niveles de emisiones contaminantes.
\n \u2022<\/span> Cumplimiento con los c\u00f3digos de fabricaci\u00f3n (ASME para Norteam\u00e9rica).
\n \u2022<\/span> Cumplimiento con los requerimientos del National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors.
\n \u2022<\/span> Facilidad de mantenimiento.
\n \u2022<\/span> Larga vida \u00fatil y confiabilidad.
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\nCalderas Powermaster<\/b>, bajo el liderazgo del Ing. Herman B.E. Notholt, ha desarrollado sus dise\u00f1os de calderas con el avance de las tecnolog\u00edas mientras mantiene los m\u00e1s altos est\u00e1ndares de seguridad y confiabilidad para sus clientes. Todas sus calderas de las series SWB, WB-A2-3P y WB-A2-4P, cuentan con una superficie de transferencia de calor de 5 pi\u00e9s\u00b2 por BHP hasta 700 BHP. En capacidades mayores, el exceso de superficie de transferencia de calor resulta en un deterioro de la eficiencia y rendimiento de la caldera, por lo que de 800 BHP en adelante se reduce gradualmente la superficie de transferencia de calor para mantener las eficiencias garantizadas m\u00e1s altas del mercado.

\n\nTodos los dise\u00f1os de Calderas Powermaster<\/b> garantizan una larga vida \u00fatil, seguridad y confiabilidad en su operaci\u00f3n, pero prestan especial atenci\u00f3n y \u00e9nfasis a la eficiencia.
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Las primeras calderas de tubos de humo que se fabricaron a principios del siglo 19, utilizaban cantidades muy grandes de refractario, quemaban carb\u00f3n y realizaban la transferencia de calor de una manera poco eficiente. Como resultado de esto, se requer\u00edan superficies de transferencia de calor de 10 pies\u00b2 por BHP para poder cumplir con la generaci\u00f3n de vapor requerida. En la d\u00e9cada de los 1960\u00b4s, los fabricantes de calderas de tubos de humo hab\u00edan mejorado mucho sus dise\u00f1os y tecnolog\u00edas. Se quemaban normalmente combustibles l\u00edquidos o gaseosos que permit\u00edan tener una mayor transferencia de calor y menores emisiones a la atm\u00f3sfera. El criterio del dise\u00f1o de estas calderas evolucion\u00f3, requiriendo \u00fanicamente superficies de transferencia de calor de 5 pies\u00b2 por BHP para obtener calderas confiables y de buena eficiencia, pero se fabricaban calderas de tubos de humo de m\u00e1ximo 700 BHP. Con los avances tecnol\u00f3gicos del siglo 20 y el desarrollo de la ingenier\u00eda, experiencia y t\u00e9cnicas computarizadas, el criterio de dise\u00f1o de calderas de tubos de humo ha seguido evolucionando. Hoy en d\u00eda la mayor\u00eda de los fabricantes en el mundo, logran dise\u00f1ar calderas de m\u00e1s potencia utilizando menos superficie de transferencia de calor en ocasiones tan bajas como 3 pies\u00b2 por BHP, manteniendo los est\u00e1ndares de confiabilidad y seguridad.<\/p>

Los criterios que gobiernan en el dise\u00f1o en la fabricaci\u00f3n de calderas de tubos de humo actualmente, no norman los 5 pies\u00b2\/BHP, d\u00e1ndole mayor inter\u00e9s en la fabricaci\u00f3n de este tipo de calderas a:<\/b><\/p>

\u2022<\/span> Eficiencia de operaci\u00f3n.
\u2022<\/span> Bajos niveles de emisiones contaminantes.
\u2022<\/span> Cumplimiento con los c\u00f3digos de fabricaci\u00f3n (ASME para Norteam\u00e9rica).
\u2022<\/span> Cumplimiento con los requerimientos del National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors.
\u2022<\/span> Facilidad de mantenimiento.
\u2022<\/span> Larga vida \u00fatil y confiabilidad.<\/p>

Calderas Powermaster<\/b>, bajo el liderazgo del Ing. Herman B.E. Notholt, ha desarrollado sus dise\u00f1os de calderas con el avance de las tecnolog\u00edas mientras mantiene los m\u00e1s altos est\u00e1ndares de seguridad y confiabilidad para sus clientes. Todas sus calderas de las series SWB, WB-A2-3P y WB-A2-4P, cuentan con una superficie de transferencia de calor de 5 pi\u00e9s\u00b2 por BHP hasta 600 BHP. En capacidades mayores, el exceso de superficie de transferencia de calor resulta en un deterioro de la eficiencia y rendimiento de la caldera, por lo que de 700 BHP en adelante se reduce gradualmente la superficie de transferencia de calor para mantener las eficiencias garantizadas m\u00e1s altas del mercado.<\/p>

Todos los dise\u00f1os de Calderas Powermaster<\/b> garantizan una larga vida \u00fatil, seguridad y confiabilidad en su operaci\u00f3n, pero prestan especial atenci\u00f3n y \u00e9nfasis a la eficiencia.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/details>\n\t\t\t\t\t\t

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Requerimientos M\u00ednimos de Calidad <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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\nEn la caldera de tubos de humo, el agua rodea a los tubos de gases de combusti\u00f3n. Una incrustaci\u00f3n del lado agua en los tubos reducir\u00e1 la transferencia de calor y por lo tanto la eficiencia de la caldera, aumentando la temperatura a la salida de los gases de combusti\u00f3n, al igual que en una caldera de tubos de agua. Sin embargo, este tipo de incrustaci\u00f3n es f\u00e1cilmente removible (volviendo a su estado original) y si es realizado correctamente, no tiene repercusiones fatales.

\n\nEn una caldera de tubos de agua una incrustaci\u00f3n del lado agua en los tubos disminuir\u00e1 el flujo de agua requerido dentro de los mismos hasta da\u00f1arlos (quemarlos) totalmente.

\n\nLa caldera de tubos de agua, requiere de un tratamiento de agua sumamente preciso que no puede fallar. Sus requerimientos para una operaci\u00f3n confiable son mucho m\u00e1s altos y requieren de un estricto y costoso control. La caldera de tubos de agua requiere de agua deareada a presi\u00f3n con una eliminaci\u00f3n del 100% del ox\u00edgeno disuelto. Esto es totalmente innecesario en una caldera de tubos de humo que con un sencillo deareador atmosf\u00e9rico o con un alto contenido de retorno de condensados, elimina la necesidad del mismo.

\n\nLa caldera de tubos de agua requiere de un control exacto de sales mediante purgas de superficie de preferencia continuas que bajan considerablemente la eficiencia total de la caldera. La caldera de tubos de humo normalmente no requiere de las mismas, por lo que su operaci\u00f3n es m\u00e1s sencilla, confiable y econ\u00f3mica.\n<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/details>\n\t\t\t\t\t\t
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Vida \u00fatil de la Caldera <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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Uno de los factores m\u00e1s relevantes en la evaluaci\u00f3n para poder seleccionar una caldera es sin duda y tal vez el m\u00e1s importante, la vida \u00fatil esperada de dicha caldera.

\n\nLa vida \u00fatil de una caldera de tubos de humo dise\u00f1ada y fabricada con estricto apego al c\u00f3digo ASME, de ser posible estampada con un \u00e1rea de transferencia de calor de 5 pies\u00b2\/C.C. y con coeficientes aceptables de fatiga y liberaci\u00f3n de flama. Sin la necesidad de un estricto y costoso tratamiento de agua, llega a ser f\u00e1cilmente de hasta 20 a\u00f1os.

\n\nEn lo que respecta a la caldera de tubos de agua, se puede afirmar que una caldera de tubos de agua de dos domos con circulaci\u00f3n natural, que cuente con un amplio hogar, fabricada con estricto apego al c\u00f3digo ASME, de ser posible estampada, con un \u00e1rea de transferencia de 3-5 pies\u00b2\/C.C. y con aceptables coeficientes de fatiga y liberaci\u00f3n de flama, pero con la necesidad estricta de un muy buen tratamiento de aguas costoso, llega a ser f\u00e1cilmente de hasta 20 a\u00f1os.

\n\nObviamente calderas fabricadas con un \u00e1rea menor a los 3-5 pi\u00e9s\u00b2\/C.C., tienen una vida \u00fatil esperada mucho menor. Calderas de tubos de agua del tipo serpent\u00edn que no cuentan con \u00e1rea de 3-5 pi\u00e9s\u00b2\/C.C., con un hogar restringido o calderas de tubos de agua sin hogar de flama donde la flama choca directamente contra los tubos para agua, aumentando su fatiga de material en forma exponencial, tienen una vida sumamente limitada. Normalmente empiezan a dar problemas a partir del tercer a\u00f1o de operaci\u00f3n y requieren de costosas reparaciones como cambios de serpent\u00edn o cambios de tubos expuestos directamente a la flama.

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Coeficiente de Fatiga de Calor y Liberaci\u00f3n de Flama <\/div><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t<\/span>\n\n\t\t\t\t\t\t<\/summary>\n\t\t\t\t
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\nEl M\u00e9todo de Evaluaci\u00f3n:<\/b>\n

\nConociendo el \u00e1rea de transferencia de calor (lado fuego) del hogar (en m\u00b2) y conociendo el volumen del hogar de la flama (en m\u00b3), podemos calcular el coeficiente de fatiga por calor Kcal\/hm\u00b2) y el coeficiente de liberaci\u00f3n de la flama en el hogar (Kcal\/hm\u00b3).

\n\nEntre menores sean estos coeficientes, menor ser\u00e1 la fatiga del material en el tiempo, mayor ser\u00e1 el reparto de absorci\u00f3n de calor o transferencia de calor y por ende, mayor ser\u00e1 la vida \u00fatil de la caldera. Mayor ser\u00e1 tambi\u00e9n su confiabilidad de operaci\u00f3n al igual que su eficiencia natural y tendremos mayores posibilidades de obtener emisiones ecol\u00f3gicas a la atm\u00f3sfera.
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\u3164 dise\u00f1o y evaluaci\u00f3n \u3164 tipos, dise\u00f1o, evaluaci\u00f3n, confiabilidad, facilidad de operaci\u00f3n, mantenimiento, servicio. 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