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Tipos de generadores de vapor

Escrito por robert morgan | Traducido por adrian aguado galindo
Tipos de generadores de vapor

Generador de vapor alimentado con carbón.

Stack of a coal fired steam power plant. image by dvest from Fotolia.com

El calor es una fuente de energía que convierte el agua en vapor. El combustible necesario para proporcionar ese calor puede provenir de muchas formas. Puede obtenerse de la madera, carbón, aceite, gas natural, desechos municipales o biomasa, reactores de fisión nuclear y del mismo sol. Cada tipo de combustible proporciona la fuente de calor necesaria para hervir el agua. Lo hacen a través de diferentes maneras. Algunos son amigables con el ambiente mientras que otros son bastante contaminantes.

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Calentadores en tubo a base de fuego

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Los primeros generadores de vapor, también llamados calentadores, requieren un nicho para guardar el combustible. Al principio estaban basados en madera pero fueron cambiados muy pronto por alimentación de carbón. El nicho posee tubos que circulan a través de la cámara de agua, haciendo que esta se caliente hasta formar vapor y liberan los humos o gases del combustible a través de una chimenea. Las locomotoras y botes fueron los primeros en usar este tipo de generación de vapor para obtener energía (ver en Referencia 1).

Calentadores con tubos de agua

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Los calentadores de agua surgieron para que la generación de vapor pudiera obtenerse a altas presiones. El agua fluía a través de tubos en cierto ángulo mientras que el calor fluía hacia arriba y alrededor de esos tubos de agua. La presión de vapor más elevada posee una mayor fuerza para impulsar un pistón o hacer girar la rueda de una turbina usando menos calor del combustible.

Generador de calor por combustión

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Los generadores de calor por combustión siguen un concepto de intercambio de calor similar al de los calentadores de tubo, pero pueden generar presiones mucho mayores. Este tipo de generadores se utilizan regularmente en las plantas de producción de electricidad. Sus presiones de vapor casi pueden igualar o, en algunas plantas de presión elevada de diseño especial, superar la presión crítica del agua que es de 221 bar. La temperatura del vapor a estos rangos de compresión tan elevados puede alcanzar más de 500°C.

Generador de recuperación de calor

El generador de recuperación de calor, o intercambiador de calor, recupera el vapor caliente a alta presión y lo utiliza después de haberlo hecho pasar por una cadena de intercambiadores de calor para hacer funcionar otro tipo de maquinaria que opera a baja presión. Este vapor recuperado puede ser usado a bajas presiones para suministrar su calor a otros edificios industriales o incluso a hogares (ver Referencia 2).

Generadores de vapor para plantas nucleares

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Existen dos tipos principales de generadores de vapor para plantas nucleares: el reactor de agua en ebullición (BWR por sus siglas en inglés) y el reactor de agua a presión (PWR por sus siglas en inglés). El agua fría de un reactor BWR se convierte en vapor dentro del reactor nuclear mismo y se hace pasar por una turbina en el exterior del área de contención. El agua fría de un reactor PWR se presuriza hasta superar los 100 bar y no ocurre ebullición de agua en el interior del reactor. Después de hace pasar por la turbina y después por un proceso de enfriamiento para después ser recirculada (ver Referencia 3).

Generadores de vapor por energía solar

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Los generadores de vapor por energía solar son la fuente de agua en ebullición más limpia existente. El agua se hace circular por tubos dentro de un panel solar. El sol calienta el agua, después de le hace circular por una turbina de vapor creando electricidad. No existen desechos ni contaminación (ver Referencia 4).

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