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A la hora de enfrentarse al impulsor para un motorcito de vapor, no está demás seguir a los expertos en este tema en otros hilos, que usan aire comprimido.
Una pequeña caldera de vapor, aunque pequeña, puede ser extremadamente peligrosa. Dado que estas máquinas se enseñan a las visitas, el peligro es colectivo.
La historia de la máquina de vapor está sembrada de accidentes por estallido de las calderas. Y todas eran calderas bien hechas y calculadas!!
Un atrevimiento desde mi ignorancia, con ánimo de ser solo ayuda:
La caldera como recipiente al que dan las llamas es muy poco rentable térmicamente. Para aumentar la eficacia es preciso hacer pasar los gases de la combustión por medio de tubos a través del agua de la caldera a calentar.
Una caldera debe producir tanto vapor como gasta la máquina por unidad de tiempo. Eso requiere unos cálculos o unos tanteos en caso de aproximación empírica.
La pared de la caldera deja de tener resistencia cuando la llama da en zonas sin agua. El peligro mayor de una caldera es quedarse sin agua. Si pasa eso, es preciso apagar el fuego, pero nunca echar agua. Nunca echar agua, porque al hacerlo, el agua pasa a vapor masivamente al tocar la chapa recalentada y la chapa no aguanta la presión por su temperatura. Explota.
La caldera debe tener siempre una zona donde se acumule el vapor en la parte alta o domo. Hay que poner válvula de seguridad. Lo ideal es poner dos, una con un muelle y una bola como las cafeteras expresas y otra con un peso como las ollas de presión o las calderas de vapor industriales. La válvula se debe calibrar para abrirse al sobrepasar muy poco la presión de trabajo.
Toda caldera debe de tener un manómetro. Pero requiere dos, porque la aguja a veces se atora y da falsas lecturas bajas.
Toda caldera debe tener un visor de nivel de agua en la caldera para no quedarse inadvertidamente sin agua.
El agua a usar debe ser destilada. El agua del grifo precipita sus sales y lesiona el conjunto en muchas formas.
Toda caldera debe de ser ensayada a presión del doble de su trabajo. Para un aficionado, mejor a cuatro veces. El ensayo se hace con agua a presión no con gas. Nunca con gas.
No trabajar con presiones de vapor superiores a tres kilos por seguridad. El rendimiento es bajo pero eso no importa.
Evitar siempre que la llama de en chapa sin agua y evitar cargar la caldera sobre chapa recalentada.
La llama del cenicero debe de ser de una longitud menor de la altura de combustión del cenicero. De lo contrario da poca conversión térmica y muchos humos.
Hay que calcular además el tamaño de entrada de gases ambientes al cenicero, teniendo en cuenta el consumo por unidad de tiempo.
Y hay muchos parámetros más. En general el cálculo y construcción de calderas es más complejo que el de la máquina y correderas, aunque este último requiere más precisión. Teniendo en cuenta todo eso es más rentable el aire comprimido.
Saludos
Publicado: Vie Jul 30, 2010 8:44 pm
Hola Petersen, bienvenidos tùs consejos sobre el uso del vapor en modelismo; sobre todo para los que se inician. Tengo mi pequeño cilindro de aire comprimido que uso para las pruebas y muestras a los amigos como dices; normalmente a baja presiòn ( 1,5 kg ) y serìa muy bueno si los aficionados al vapor siguen el consejo. Las pequeñas vàlvulas de seguridad en las calderas estàn taradas-calibradas en 1,8-2 kg y cada vez que las uso reviso su funcionamiento; para el modelismo que he hecho una es suficiente; tomando en cuenta que son calderas de poca capacidad( 300-500cc ) en promedio y que por lo general se les agrega entre un 70-75% de su capacidad. Tengo por costumbre y por necesidad; ya que aquì no se consiguen materiales especìficos para modelismo; emplear material reciclado que normalmente excede las especificaciones recomendadas.En el caso de la caldera del POLLY que especifica 0,8mm, usè un tubo de cobre con 2mm de pared de uso industrial y despuès de soldada le hicieron una prueba hidrostàtica de 140 Lbs en una màquina especial para ello. Asì que en este caso es casi imposible que estalle, pero es bueno hacer las aclaratorias y son bienvenidas tus advertencias.
Como comentario final quiero decir que el modelismo de Vapor Vivo ò Live Steam Modelling es una pasiòn que hay que sentirla y vivirla solo aplicando Vapor.
Gracias por tùs comentarios Petersen, hay muchas cosas positivas en ellos.
Saludos
Cèsar Lòpez
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La Imaginaciòn es màs importante que el Conocimiento
Albert Einstein
Publicado: Vie Jul 30, 2010 9:02 pm
Gracias Cesar. No se si es debido a que un abuelo era mecánico de calderas de vapor, siempre he tenido afición a esos temas, rodeándome de niño de un montón de libros sobre el tema.
Han pasado muchos años y hablo de memoria. Son máquinas apasionantes, superiores en belleza estética a un cuadro de Picaso.
Donde van a parar
Un saludo
Publicado: Vie Jul 30, 2010 9:13 pm
Máquina de vapor de un antiguo velero: el Rickmers de Hamburgo.
Publicado: Dom Ago 01, 2010 5:59 am
Hola amigos, les traigo estas imàgenes que son complemento informativo de 2 artìculos sobre Vapor Vivo y que tenìa en mis archivos.
Espero sirvan para aclarar algunas dudas.
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La Imaginaciòn es màs importante que el Conocimiento
Albert Einstein
Publicado: Dom Ago 01, 2010 12:56 pm
Uno de los mayores problemas de una caldera de aficionado es la recarga de agua. Las calderas industriales tienen un sistema de carga continua que puede ser por cilindros que bombean a presión mayor del vapor o por un sistema de inyectores que mediante Bernuilli, por gran aceleración del vapor crean una gran fuerza de impacto que supera la presión de vapor de la caldera. Esos inyectores son complejos.
Acabar el agua, parar el conjunto, abrir la caldera y echar más agua es algo engorroso y sujeto a muchos accidentes. Requiere además sobredimensionar mucho la caldera.
Otro de los problemas en una caldera de juguete es qué combustible utilizar. El carbón no es factible y virutas de madera o serrín producen tal cantidad de brea que los tubos de calentamiento se obstruyen en unos pocos usos. Además está el problema de las cenizas y el diseño de la parrilla del quemador, que tiene que ser acorde al tamaño del combustible y a la altura de la llama. Muy complejo.
Los combustibles líquidos son peligrosos. Quizá el más seguro sea la parafina en forma de quemador tipo quinqué, con mecha por absorción. Su velocidad de combustión es lenta, y eso condiciona el máximo tamaño posible del conjunto. Las calorías totales por minuto u hora quemadas dan la máxima capacidad de producción de vapor, y ello el máximo trabajo posible por unidad de tiempo.
En 1912 los barcos de guerra pasaron del carbón a quemadores de petróleo. El carbón ya no daba calorías/tiempo suficientes para la potencia que se necesitaba.
Saludos
Publicado: Dom Ago 01, 2010 1:12 pm
Aunque eficiente, funcional y práctico, las máquinas de vapor tenían muchos problemas asociados, problemas que casi en su totalidad venían de la parte de la caldera.
De ello da idea que ya en 1840 había un montón de barcos provistos de máquinas de vapor, pero en 1950, años después de los aviones de chorro, todavía seguían funcionando los mercantes veleros para el transporte marítimo interoceánico. Y un velero es algo endiabladamente fatigoso de maniobrar en situaciones de tormenta.
Saludos
Publicado: Dom Ago 01, 2010 1:27 pm
La enorme utilidad del vapor era ya un hecho en 1750. En 1820 un libro publicado sobre la historia del vapor tenía más de 300 páginas llenas de diseños elaborados y utilizados.
Suele iniciarse la historia en Savery, con sus sistemas de calderas que bombean el agua de las minas, pero ese dato hay que corregirlo a tenor de unos hallazgos efectuados en los archivos en la década de los 80 del siglo XX.
En el siglo XVII un español, Jerónimo de Ayanz, construyó e hizo funcionar y obtuvo una cédula de patente por un sistema de bombeo exactamente igual al de Savery. Ayanz hizo muchas otras patentes, como un sistema de refrigeración de las habitaciones, y utilizó además el sistema de freno para medir la potencia de las máquinas hidráulicas, más de un siglo antes de ese uso en Inglaterra. También hizo escafandras de submarinismo probadas en público con éxito en el Pisuerga.
Se considera ahora por los historiadores del tema que Savery utilizó más de medio siglo después esos conocimientos previos para sus diseños.
Saludos
Publicado: Lun Ago 02, 2010 2:31 am
Hola:
César López. Petersen. Gracias por vuestros aportes. No tienen desperdicio.
Las calderas por lo que parece siguen siendo complicadas hoy en día a la hora de mover algo con ellas. Al menos en su uso a gran escala.
El vapor a altas temperaturas es altamente oxidante y corrosivo. Por lo que el agua además de tener que estar libre de partículas sólidas y de sales, también debe estarlo de oxígeno disuelto, para lo que en las centrales térmicas lleva un tratamiento. Aunque en una calderita a escala supongo que con usar agua desionizada estaríamos de camino.
Para la construcción de una caldera casera, tengo en cuenta que un recipiente a presión con agua sobrecalentada dentro es algo para tomar en serio independientemente de su tamaño. Aún así, siguiendo unas pautas y excediéndose en lo posible en la seguridad, aunque sea a costa de un poco de peso extra y de una eficiencia más pobre, no encuentro muy complicado el construir algo que aguante una presión de trabajo de 1Bar a poco más de 100ºC. No querría mayores presiones en mi primera caldera aunque las aguante. Se trataría simplemente de mover una máquina a una velocidad a escala. Para mayores desempeños me propondría fabricar otro tipo de motor más apropiado.
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