• Utilizar y desarrollar las bases del conocimiento, adquiridas en la asignatura, de materias necesarias para diseñar, construir, operar, mantener y optimizar los sistemas de vapor del buque que incluyen las calderas y las turbinas marinas de vapor.



• Organizar, gestionar y planificar las tareas elementales durante la conducción y mantenimiento de los generadores de vapor y de las turbinas de vapor.



• Utilizar los conocimientos referentes a transmisión de calor, combustión, tiro natural y artificial, tratamiento de aguas, sistemas de control, estudio de las turbinas de vapor, proyectos de toberas y estudio de los escalonamientos de las turbinas en los casos ideales y reales, para operar y mejorar la eficiencia de los sistemas de vapor asociados a los generadores de vapor y turbinas de vapor.



• Asumir las competencias, en el ámbito internacional y de obligado cumplimiento, delegadas en la asignatura, y actuar ante los posibles riesgos ambientales derivados del hacer profesional.



• Utilizar los conocimientos adquiridos en la asignatura para operar y mejorar la eficiencia de los sistemas de vapor asociados a los generadores de vapor y turbinas de vapor, a través del simulador de cámara de máquinas en un buque con propulsión de vapor.

Bloque temático I GENERADORES DE VAPOR II



1.- GENERADORES DE VAPOR

Calderas de vapor. Tipos. Constitución de los generadores de vapor. Pirotubulares. Acuotubulares.



2.- TRANSMISION DE CALOR EN CALDERAS Y TUBERIAS. CALCULO DE AISLANTES.

Transmisión del calor aplicado a calderas: conducción, convección radiación. Aislantes. Espesor del aislamiento. Determinación. Espesor económico. Espesor técnico. Rendimiento del aislamiento



3.- COMBUSTIBLES INDUSTRIALES PARA GENERADORES DE VAPOR

Clasificación. Combustibles sólidos naturales: análisis físico, clasificación. Combustibles sólidos artificiales: propiedades físicas. Petróleo y productos derivados. Combustibles gaseosos. Gas natural. Gases manufacturados.



4.- COMBUSTION I

Termoquímica de la combustión. Combustión completa. Aire mínimo para la combustión. Coeficiente de exceso de aire. Volumen y composición de los humos en los combustibles sólidos y líquidos. Volumen y composición de los humos en los combustibles gaseosos.

Combustión incompleta. Volumen y composición de los humos en los combustibles sólidos y líquidos. Volumen y composición de los humos en los combustibles gaseosos. El triángulo de la combustión. La recta de la combustión completa. El triángulo de la combustión incompleta. Estudio y análisis de la combustión aplicadas a los generadores de vapor.



5.- ANALISIS DE LOS GASES DE ESCAPE. DIAGNOSIS DE LA COMBUSTION. CALCULO DEL COMBUSTIBLE Y COMBURENTE PARA UNA POTENCIA DADA.

Cálculo de los productos resultantes de la combustión. Medios técnicos para determinar la composición de los gases. Analizadores de gas y su clasificación. Analizadores químicos de gas, su descripción y funcionamiento. Analizadores térmicos de gas, su descripción y funcionamiento. Analizadores magnéticos y ópticos de gas.

Diagnosis de la combustión. Cálculo a partir de los resultados. Poder calorífico. Potencia en los generadores. Factor de vaporización. Capacidad de vaporización. Potencia calorífica. Rendimiento bruto y neto del generador. Caudal de vapor producido.



6.- EL TIRO NATURAL. ECUACIONES. TIRO MAXIMO Y SU APLICACIÓN.

El tiro. Finalidades. Tiro natural. Ecuaciones. Cálculo del tiro natural. Tiro máximo.

TIRO ARTIFICIAL. JUSTIFICACION. CLASIFICACION. COMPRESORES Y CALCULO DE POTENCIA.

Tiro artificial y su justificación. Clasificación. Compresores de tiro artificial. Forma de las paletas. Presión dinámica, estática y total. Potencia de los compresores.



7.- SISTEMAS QUEMADORES PARA CARBON EN TROZOS. SISTEMAS QUEMADORES PARA CARBON EN TROZOS.

La combustión industrial de los carbones. Combustión en lecho fijo. Hogares de carga mecánica. Sistemas quemadores para carbón en polvo. Preparación del carbón. Secado. Finura óptima. Molinos pulverizadores. Quemadores. Cámaras de combustión. Hogar ciclón. Mecanismo de la combustión del carbón pulverizado.



8.-SISTEMAS QUEMADORES PARA FUEL-OIL. MECANISMOS DE LA PULVERIZACION. INSTALACIONES GENERALES.

Combustión de las gotas. Atomización y combustión. Energía de pulverización. Función y forma de la cámara de turbulencia. Clasificación de los quemadores. Sistemas de pulverización mecánica. Sistemas de pulverización por fluido auxiliar. Determinación experimental de la finura de la pulverización y del gasto. Instalaciones generales.



9.-INTRODUCCION A LOS ELEMENTOS DE CONTROL EN LOS GENERADORES DE VAPOR.

Descripción general del proceso



10.- CONTROL DE AGUA DE ALIMENTACION.

Control anticipativo. Estructura. Cálculo de la función de transferencia del controlador. Consideraciones prácticas. Aplicación al control de nivel del colector de vapor.



11.-CONTROL DE COMBUSTION.

Control en cascada. Estructura. Principios básicos para su realización. Sintonía de los controladores. Aplicación al control de la presión de la caldera.

Control de relación. Aplicación al control de la relación aire/combustible.

Control por limitación cruzada. Control por limitación cruzada con control del O2 .

Control recombustión dual. Control de la temperatura del aire de la combustión.



12.- OTROS SISTEMAS DE CONTROL

Sistema de control de sopladores de hollín. Sistema de control del nivel del desaireador. Sistema de control del agua de recirculación. Sistema de control del vapor de sellado. Sistema de control de la presión de vapor a los sistemas auxiliares. Sistema de control de la temperatura del vapor recalentado.



13.- NORMATIVA APLICABLE

Reglamento de aparatos a presión. Instrucciones Técnicas Complementarias. ITC-01 MIE AP1



14.- OPERATIVIDAD DE PLANTA DE VAPOR SIMULADOR

Arranque de planta en frio

Preparar situación hasta Ready for engine room

Solución de problemas

Se realizará una evaluación mixta consistente en una evaluación continua, valorando la asistencia y participación activa en las actividades de clase y con la realización de los ejercicios propuestos; por otro lado se realizará una prueba escrita compuesta de una parte teórica y una parte práctica (ejercicios o problemas)y las actividades del simulador de cámara de máquinas.

El aprendizaje se reforzará con visitas externas a plantas industriales su la situación sanitaria lo permite.



Aquella parte del alumnado que no quiera realizar la evaluación mixta, deberá avisar durante las primeras 8 semanas de el cuatrimestre y tendrá derecho a realizar una prueba escrita por el 100% de las ignatura, consistente en una parte teórica y una práctica (ejercicios y problemas)

Evaluación continua:



1.- Para superar la asignatura, será necesario obtener 5 o más puntos, sobre 10 iniciales.



2.- Se valorará la asistencia y participación activa en las actividades de clase hasta un 10%.



3.- La realización de los problemas prácticos se efectuarán a través de ejercicios de enunciado abierto (combustión y transferencia de calor); de presentaciones (tipos de calderas) y de un trabajo final sobre el trabajo desarrollado en el simulador. Para valorar este apartado se tendrá en cuenta la participación activa en las actividades, cuestionarios on-line, ejercicios, ejercicios en el simulador, etc. Estas actividades se valorarán hasta un 20% (10% + 10%) de la nota final.



La superación de los temas tratados en las clases prácticas se logrará mediante evaluación continua y la entrega de un trabajo propio, requisito necesario para acceder al examen escrito.

4.- Examen en la fecha programada valorándose un 70% de la nota final.



NOTA:



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente

Apuntes de la asignatura

Bibliografía básica

• GAFFERT, G.A. Centrales de vapor. Reverté S.A. 1975



• CHAPMAN A. J.Transmisión de calor Bellisca Madrid 1990



• MILTON, L. Marine steam boilers. Buttherworths. London 1985



• SALVI, G. La combustión. Teoría y aplicaciones. Dossat. Madrid 1975



• ÇENGEL, YUNUS A./ BOLES, MICHEL A. Termodinámica. McGraw-Hill, 1995.



• LUCINI, M. Turbomáquinas de Vapor y de Gas. Barcelona: Ed. Labor, 1973.



• SHIELD, CARL D. Calderas, tipos, características, funciones. CECSA.



• MATAIX, C. Turbomáquinas térmicas. Madrid: DOSSAT, 1973



• McBIRNIE, S. Marine steam engines and turbines. Butterworths, London 1980



• Smith C.A. y Corripio A.B., Control Automático de Procesos (teoría y práctica). Limusa



• Taylor D. A., Marine Control Practice. Butterworths



• Ollero P.de C.,Control e instrumentación de procesos químicos. Editorial Sintesis

Bibliografía de profundización

• CHERKASSKI, V.M. Bombas. ventiladores. compresores. Moscú: Mir, 1986.

• MATAIX, C. Mecánica de fluidos y máquinas hidráulicas. Madrid: DOSSAT, 2000

• McNAUGHTON, K. Bombas. Selección, uso y mantenimiento. México: McGraw-Hill, 1993

• GREENE, RICHARD W. Válvulas. Selección, uso y mantenimiento. México: McGraw-Hill, 1993.

• McGUIRE and WHITE. Liquefied gas handling principles on ships and terminals. London: Witherby, 2000.

• PÉREZ DEL RÍO, J. Tratado general de máquinas marinas. Barcelona: Ed. Planeta, 1969.

• PUERTOLAS GORINA, E. Manual del buque tanque. Madrid: COMME, 1993.

• SEVERNS, W.H. y otros. La producción de energía mediante vapor, aire o gas. Badalona: Ed. Reverté S.A., 1982.

• SMITH, D.W. Marine auxiliary machinery. London: Butterworths, 1987.

Revistas

https://www.revistadyna.com
http:// www.energiza.org
https://analytics.scielo.org/
http://www.plantasdecogeneracion.com/
https://www.energetica21.com
https://www.elsevier.es
http://www.emb.cl
http://www.renovetec.com