La caldera de tubo de fuego es un diseño de caldera clásico y rentable que ha estado en uso desde el siglo XVIII. Funciona quemando combustible dentro de un horno para calentar agua dentro de los tubos, generando vapor. Entre sus componentes clave (cuerpo de Furnacio, sistema de tubos, combustión y sistema de control, el tubo de la caldera juega un papel fundamental en la determinación del rendimiento general.
Estructura de los tubos de la caldera de tubo de fuego
El sistema de tubo en una caldera de tubo de fuego presenta un diseño relativamente simple, que generalmente comprende tubos rectos, tubos doblados y juntas de expansión.
1. Tubos rectos
Estos son los elementos más básicos, a menudo construidos a partir de tuberías de acero sin costuras de espesas medianas o de paredes delgadas o tubos de acero suave. Por lo general, se agrega una capa de aislamiento externa para reducir la pérdida de calor y garantizar la seguridad.
Opciones de material: 20# acero al carbono / 304 acero inoxidable
Grosor de la pared: 3 mm, 5 mm o 8 mm
Estructura de aislamiento: fibra de silicato de aluminio + lámina de hierro galvanizado (diseño anti-escalecimiento)
2. Tubos doblados
Los tubos doblados se usan principalmente para formar la estructura de la pared de la membrana de la caldera. Su curvatura garantiza la circulación de agua más suave, minimizando la resistencia al flujo. Se producen comúnmente a través de procesos de dibujo en frío para garantizar la suavidad de la pared interna y la precisión dimensional.
Radio de flexión mínimo: ≥3 × diámetro de la tubería (compatible con ASME)
Método de soldadura: soldadura completa de arco de argón (para garantizar el sellado y evitar fugas)
3. Juntas de expansión
Estos consisten en dos bridas de tubería conectadas por una manguera de metal flexible. Absorben la expansión térmica de las tuberías causadas por los cambios de temperatura.
Regla de compensación térmica: asignación de 5 mm por cada 100 ℃ aumento de temperatura
Ciclo de reemplazo recomendado: cada 3 años o 5,000 horas de funcionamiento
Características clave de los tubos de caldera de tubo de fuego
Compacto y liviano
El sistema de tubos está diseñado para ser pequeño y liviano, especialmente beneficioso en condiciones de alta presión, similar a los tubos hidráulicos livianos.
Transferencia de calor rápido
El diseño permite la exposición directa de tubos de agua a gases de alta temperatura, lo que permite la generación rápida de vapor.
Estructura de eficiencia espacial
Los tubos están densamente dispuestos para maximizar el intercambio de calor dentro del espacio limitado.
Riesgo de incendio elevado
Debido al contacto directo con gases de combustión, hay un mayor peligro de incendio. Sin inspecciones de rutina, los riesgos como la ruptura del tubo pueden aumentar.
Problemas comunes y manejo de emergencias
1. Emergencia: fuga de agua del tubo
Síntomas: filtración de pared> 200 ml/min, la presión de vapor cae ≥ 15%
Plan de acción:
Apagar el quemador y despresurizar a 0.2 MPa
Aplique tres capas de cinta de reparación epoxi de alta temperatura (por ejemplo, 3M 2216)
Asegure con abrazaderas externas de acero inoxidable (espacio de ≤150 mm)
2. Disminución de la eficiencia de transferencia de calor
Indicadores:
Uso de combustible ↑ 20%
Salida de vapor ↓ 30%
Protocolo de inspección:
Escala interna: control endoscópico; Si se deposita> 2 mm, realice el 10% de encinchado HCL
Ceniza de combustión: use medidor de presión diferencial de tipo U; Limpie si ΔP> 150PA
Falla de aislamiento: imágenes térmicas; Reemplace si la temperatura de la superficie ↑> 40 ℃
3. Signos de falla del tubo inminente
Advertencia de sonido:
Tocos metálicos irregulares> 85 dB
Vibraciones de baja frecuencia de 2–5Hz (medible a través de la aplicación para teléfonos inteligentes)
Anomalías de temperatura:
Diferencia de temperatura del tubo adyacente> 30 ℃
Sobrecalentamiento y enrojecimiento localizado (> 450 ℃)
Conclusión
Los tubos de la caldera son el componente de intercambio de calor central de las calderas de tubo de fuego, influyendo directamente en su eficiencia y vida útil. Comprender su construcción, materiales y comportamiento operativo es esencial para optimizar el rendimiento y realizar un mantenimiento oportuno. Las estrategias adecuadas de inspección y respuesta a emergencias pueden extender significativamente la vida útil operativa de la caldera y garantizar una operación segura y confiable.
