02 abril 2012

Guía básica para calcular sistemas de calentamiento de procesos (3ª PARTE)




7.      Eficiencia de la caldera

La eficiencia de una caldera podemos expresarla de tres formas diferentes:

  • Eficiencia de combustión – Indica para un quemador la capacidad para quemar un combustible medido por el combustible no quemado y el aire en exceso.
  • Eficiencia térmica – Indica la efectividad del intercambiador de calor para transferir el calor del proceso de combustión al agua o vapor de la caldera, excluyendo las pérdidas por radiación y convección.
  • Eficiencia combustible a fluido – Indica la eficiencia total de la caldera incluyendo la eficiencia térmica del intercambiador de calor, pérdidas por radiación y convección – salida dividido entre entrada.


La eficiencia térmica de una caldera es en general indicada ya sea por la eficiencia térmica o la eficiencia combustible a fluido dependiendo del contexto.

Eficiencia de la caldera

La eficiencia de la caldera es la relación entre la producción de la energía de la caldera respecto a la entrada de energía:



Calor exportado de la caldera al fluido

Si un fluido como el agua se usa para exportar el calor de la caldera, el calor exportado puede expresarse como:


Donde:
  • q = Calor exportado (kJ/s, kW)
  •  m/t = Caudal másico (kg/s)
  •  m = Masa (kg).
  • T = Tiempo (s)
  • Cp = Capacidad calorífica específica (kJ/kgºC)
  • dT = Diferencia de temperatura entra la entrada y salida de la caldera (ºC).

Para una caldera de vapor el calor exportado como agua evaporada a la temperatura de saturación puede expresarse como:



Donde:

·         m = Caudal másico de agua evaporada (kg).
·         t = tiempo (s)
·         he = Energía de evaporación en el vapor a la presión de saturación la caldera está funcionando (Kj/kg).

Bibliografía:  engineering toolbox
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