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Un generador de vapor es una forma de caldera de bajo contenido de agua , similar a una caldera de vapor flash . La construcción habitual es la de una bobina en espiral de tubo de agua , dispuesta como una bobina única o monotubo . La circulación se realiza de un solo paso y se bombea bajo presión, como en una caldera de circulación forzada . [1] La construcción de tubo estrecho, sin tambores ni tanques de gran diámetro, significa que están a salvo de los efectos de la explosión , [nota 1] incluso si se trabaja a altas presiones. [2] El caudal de la bomba es regulable, según la cantidad de vapor requerida en ese momento. La potencia del quemador se regula para mantener una temperatura de trabajo constante . La potencia requerida del quemador varía según la cantidad de agua que se evapora: se puede ajustar mediante un control de circuito abierto según el rendimiento de la bomba o mediante un control de circuito cerrado para mantener la temperatura medida.
Se utilizan como calderas auxiliares en los barcos. [3]
Uno de los diseños más conocidos es el Stone-Vapor . [3] [4] La carcasa interior de la caldera forma una campana vertical, con una carcasa exterior cilíndrica hermética. El quemador de gasóleo o gas se monta en la parte superior, encima de las baterías y mirando hacia abajo. El elemento calefactor es un único tubo, dispuesto en varios cilindros helicoidales . Las primeras hélices (en la dirección del flujo) son tubos de pequeño diámetro, envueltos en espiras de gran diámetro. Las vueltas sucesivas se enrollan dentro de este y el tubo tiene un diámetro cada vez mayor, para permitir un caudal constante a medida que el agua se evapora en vapor y forma burbujas. La salida de vapor es por la última vuelta en la parte inferior de la hélice interior. La salida es aproximadamente 90% de vapor (en masa) [4] y el agua residual se separa haciéndola pasar a través de un separador de vapor-agua . Los gases de escape giran hacia arriba y fluyen sobre el exterior de la campana, generalmente pasando por hélices adicionales que se utilizan como calentador de agua de alimentación inicial .
El generador de vapor Clayton es similar al Stone-Vapor, pero las direcciones del quemador y del flujo están invertidas. La bobina calefactora está montada dentro de una carcasa cilíndrica simple. En lugar de capas cilíndricas y helicoidales, las bobinas Clayton están dispuestas como capas de espirales planas . El agua se bombea hacia las capas superiores y se fuerza hacia abajo. De nuevo, el diámetro del tubo aumenta gradualmente a medida que se produce la evaporación. Las espiras finales forman un único cilindro helicoidal estrechamente espaciado alrededor del quemador como un horno de pared de agua y se calienta mediante calor radiante. La salida de vapor pasa a través de un separador centrífugo y se afirma una calidad de vapor seco del 99,5%. [1]