Datos Identificativos 2015/16
Asignatura (*) Transferencia de Calor y Generadores Vapor Código 631G02353
Titulación
Grao en Tecnoloxías Mariñas
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Grado 1º cuatrimestre
Tercero Obligatoria 6
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enerxía e Propulsión Mariña
Coordinador/a
Baaliña Insua, Alvaro
Correo electrónico
alvaro.baalina@udc.es
Profesorado
Baaliña Insua, Alvaro
Garcia-Bustelo Garcia, Enrique Juan
Correo electrónico
alvaro.baalina@udc.es
enrique.garcia-bustelo@udc.es
Web http://www.udc.es/grupos/gifc
Descripción general Nesta materia desenrólanse conceptos necesarios para a comprensión da maior parte dos procesos que ocorren nun xerador de vapor, tanto a bordo dun buque como en instalacións terrestres.
A descrición dos procesos e a súa análise crítica faculta ao alumno á hora de coñecer os detalles de deseño, operación e mantemento deste tipo de equipos, así como a súa influencia sobre a operación doutras instalacións ás que adoitan estar ligadas, como pode ser o caso de instalacións de propulsión, de xeración de enerxía eléctrica, calefacción, etc.
Sen o coñecemento dos conceptos desenvolvidos nesta materia resulta dificultosa a comprensión doutras materias do plan de estudos, entre as que se atopan Turbinas de vapor e gas, Sistemas auxiliares do buque e Condución de Cámara de Máquinas.
Para cursar a materia é conveniente ter coñecementos previos de Física e Matemáticas.

Competencias del título
Código Competencias del título
A1 CE1 - Capacidad para la realización de inspecciones, mediciones, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planos de labores y certificaciones en las instalaciones del ámbito de su especialidad.
A3 CE3 - Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
A6 CE6 - Conocimientos y capacidad para la realización de auditorías energéticas de instalaciones marítimas.
A7 CE7 - Capacidad para la operación y puesta en marcha de nuevas instalaciones o que tengan por objeto la construcción, reforma, reparación, conservación, instalación, montaje o explotación, realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, y otros trabajos análogos de instalaciones energéticas e industriales marinas, en sus respectivos casos, tanto con carácter principal como accesorio, siempre que quede comprendido por su naturaleza y característica en la técnica propia de la titulación, dentro del ámbito de su especialidad, es decir, operación y explotación.
A14 CE14 - Evaluación cualitativa y cuantitativa de datos y resultados, así como la representación e interpretación matemáticas de resultados obtenidos experimentalmente.
A21 CE37 - Capacidad para ejercer como Oficial de Máquinas de la Marina Mercante, una vez superados los requisitos exigidos por la Administración Marítima.
A29 CE41 - Realizar operaciones de explotación óptima de las instalaciones del buque.
A40 CE47 - Operar la maquinaria principal y auxiliar y los sistemas de control correspondientes.
A44 CE49 - Realizar una guardia de máquinas segura.
A46 CE51 - Utilizar las herramientas manuales y el equipo de medida para el desmantelado, mantenimiento, reparación y montaje de las instalaciones y el equipo de a bordo.
A48 CE33 - Vigilar el cumplimiento de las prescripciones legislativas.
A58 Observar el cumplimiento de la legislación vigente en este ámbito.
B2 CT2 - Resolver problemas de forma efectiva.
B7 CT7 - Capacidad para interpretar, seleccionar y valorar conceptos adquiridos en otras disciplinas del ámbito marítimo, mediante fundamentos físico-matemáticos.
C6 C6 - Valorar críticamente el conocimiento, la tecnología y la información disponible para resolver los problemas con los que deben enfrentarse.
C9 CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
C10 CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
C12 CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
C13 CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias del título
Análisis y síntesis de la teoría de transferencia de calor. Capacidad para resolver problemas de transferencia de calor en instalaciones industriales. Razonamiento crítico de los distintos modos de transferencia calor presentes en las instalaciones propias de la ingeniería marina. Identificar la tipología y elementos de generadores de vapor. Planificación y toma de decisiones en el diseño, gestión y conducción de generadores de vapor. Capacidad para optimizar energéticamente equipos de transferencia de calor A1
A3
A6
A7
A14
A21
A29
A40
A44
A46
A48
A58
B2
B7
C6
C9
C10
C12
C13

Contenidos
Tema Subtema
PARTE I.- INTRODUCCIÓN.

1.- PRESENTACIÓN.
1.1.- IMPORTANCIA DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR EN GENERADORES DE VAPOR.

2.1.- OBJETIVOS Y RELACIÓN CON OTRAS MATERIAS Y CON EL EJERCICIO PROFESIONAL.
PARTE II.- TRANSFERENCIA DE CALOR.

CAPÍTULO 2.-INTRODUCCIÓN.
1.2.-FORMAS DE ENERGÍA. CALOR. PROPIEDADES TÉRMICAS Y VOLUMÉTRICAS.

2.2.- FORMAS DE TRANSFERENCIA DE CALOR.
CAPÍTULO 3.- TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN. 1.3.- ECUACIÓN GENERAL DE TRANSFERENCIA POR CONDUCCIÓN.

2.3.- CONDUCCIÓN UNIDIMENSIONAL EN RÉGIMEN ESTACIONARIO SIN GENERACIÓN.

3.3.- CONDUCCIÓN UNIDIMENSIONAL EN RÉGIMEN ESTACIONARIO CON GENERACIÓN.

4.3.- TRANSMISIÓN DE CALOR EN ALETAS.

5.3.- CONDUCCIÓN MULTIDIMENSIONAL EN RÉGIMEN ESTACIONARIO. MÉTODOS APROXIMADOS.
CAPÍTULO 4.- TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN. 1.4.-.CONCEPTOS BÁSICOS.

2.4.-.ECUACIONES DIFERENCIALES DE CONSERVACIÓN.

3.4.- DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE CONVECCIÓN FORZADA.

4.4.- DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE CONVECCIÓN NATURAL.

5.4.- CONVECCIÓN CON CAMBIO DE FASE. CONDENSACIÓN.

6.4.- CONVECCIÓN CON CAMBIO DE FASE. EBULLICIÓN.
CAPÍTULO 5.- TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN.
1.5.- CONCEPTOS BÁSICOS.

2.5.- RADIACIÓN DE UN CUERPO NEGRO.

3.5.- TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN ENTRE SUPERFICIES NEGRAS.

4.5.- EL MODELO DE SUPERFICIE GRIS DIFUSA.

5.5.- RADIACIÓN EN GASES
PARTE III.- DESCRIPCIÓN DE CALDERAS.

CAPÍTULO 6.- INTRODUCCIÓN.
1.6.- CONCEPTOS BÁSICOS Y DEFINICIONES.

2.6.- CLASIFICACIÓN DE CALDERAS PARA GENERACIÓN DE VAPOR.
CAPÍTULO 7.- LA CIRCULACIÓN DEL AGUA EN CALDERAS DE VAPOR. 1.7.- INTRODUCCIÓN.

2.7.- CALDERAS DE RECIRCULACIÓN.

3.7.- CALDERAS DE CIRCULACIÓN FORZADA.
CAPÍTULO 8.- CLASIFICACIÓN DE CALDEIRAS SEGÚN SU DISEÑO. 1.8.- CALDEIRAS CILÍNDRICAS.

2.8.- CALDEIRAS FUMITUBULARES.

3.8.- CALDEIRAS ACUATUBULARES.

4.8.- CALDEIRAS ESPECIAIS.
CAPÍTULO 9.- HOGARES DE CALDERA SEGÚN EL COMBUSTIBLE QUEMADO. 1.9.- CLASIFICACIÓN.

2.9.- HOGARES DE COMBUSTIBLES SÓLIDOS.

3.9.- HOGARES DE COMBUSTIBLES LÍQUIDOS.

4.9.- HOGARES DE COMBUSTIBLES GASEOSOS.
CAPÍTULO 10.- CIRCUITO AGUA-VAPOR. 1.10.- GENERALIDADES.

2.10.- ECONOMIZADOR.

3.10.- COLECTOR DE VAPOR.

4.10.- PANTALLAS VAPORIZADORAS.

5.10.- SOBRECALENTADOR E RECALENTADOR.

6.10.- SOPLADORES DE HOLLÍN.
CAPÍTULO 11.- CIRCUITO AIRE-GASES. 1.11.- GENERALIDADES.

2.11.- EL TIRO EN LAS CALDERAS. VENTILADORES Y CHIMENEAS.

3.11.- PRECALENTADORES DE AIRE.

4.11.- SISTEMAS DE EXTRACCIÓN DE CINZAS.
CAPÍTULO 12.- ENERGÍA NUCLEAR EN LA GENERACIÓN DE VAPOR.
1.12.- APLICACIONES DE LOS REACTORES NUCLEARES.

2.12.- COMBUSTIBLES NUCLEARES.

3.12.-EL REACTOR NUCLEAR.

4.12.- REACTORES NUCLEARES PARA LA GENERACIÓN DE VAPOR.

5.12.- GENERADORES DE VAPOR.
PARTE IV.- TRATAMIENTO DE AGUAS Y COMBUSTIÓN.

CAPÍTULO 13.- PROBLEMAS RELACIONADOS CON EL AGUA DE CALDERAS.
1.13.- GENERACIÓN DE ESPUMAS Y ARRASTRES.

2.13.- DEPÓSITOS INCRUSTANTES Y LODOS.

3.13.- CORROSIÓN INTERNA DE LAS SUPERFICIES DE CALEFACCIÓN.
CAPÍTULO 14.-TRATAMIENTO DEL AUGA PARA GENERACIÓN DE VAPOR EN CALDERAS. 1.14.- CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DEL AGUA DE CALDERAS.

2.14.- TRATAMIENTOS EXTERNOS DEL AGUA DE ADICIÓN Y CONDENSADO.

3.14.- TRATAMIENTOS INTERNOS DEL AGUA DE CALDERAS.
CAPÍTULO 15.- PRINCIPIOS DE COMBUSTIÓN. 1.15.- GENERALIDADES.

2.15.- ESTEQUIOMETRÍA DE LA COMBUSTIÓN.

3.15.- ANÁLISIS DEL RENDIMIENTO DE LA COMBUSTIÓN Y DEL GENERADOR DE VAPOR.

Planificación
Metodologías / pruebas Competéncias Horas presenciales Horas no presenciales / trabajo autónomo Horas totales
Sesión magistral A1 A3 A6 A7 A14 A21 A29 A40 A44 A46 A48 A58 B7 B2 C6 C9 C10 C12 C13 24 36 60
Prueba objetiva A1 A3 A6 A7 A14 A21 A29 A40 A44 A46 A48 A58 B2 B7 C6 C9 C10 C13 6 12 18
Prácticas de laboratorio A1 A3 A6 A7 A14 A21 A29 A40 A44 A46 B7 C6 8 12 20
Análisis de fuentes documentales A3 A14 A48 A58 B2 B7 C6 C9 C13 0 9 9
Solución de problemas A1 A6 A7 A14 A21 A29 A40 B7 B2 C6 C9 C12 12 24 36
 
Atención personalizada 7 0 7
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Sesión magistral Se realizará la explicación detallada de los contenidos de la materia y que se distribuyen en temas. El alumno contará en todo momento con una copia mecanografiada del tema a tratar en cada sesión magistral. Se fomenta la participación en clase, a través de comentarios que relacionan los contenidos teóricos con experiencias de la vida real.
Prueba objetiva Se realizarán del orden de 4 pruebas parciales escritas, con posibilidad de recuperar materia desde la segunda prueba . Constará de una parte teórica y otra práctica, de tal forma que ambas computan por el 50% de la nota. Los exámenes ordinarios y extraordinarios se regirán por el mismo formato.
Prácticas de laboratorio Se realizarán las sesiones prácticas en dos laboratorios: el de Máquinas y Motores, donde se dispone de un generador de vapor de tipo industrial; en el de Química, donde se realizarán prácticas con relación al análisis y tratamiento del agua de calderas. La asistencia y entrega de trabajos de prácticas es obligatoria para la superación de la materia.
Análisis de fuentes documentales Mediante la utilización de fuentes bibliográficas de distintos tipos, el alumno se habituará a la búsqueda individualizada de información con el objeto de profundizar o enfocar el aprendizaje desde otros puntos de vista que no sean exclusivamente los del docente a través de sus sesiones magistrales. Constituye un entrenamiento hacia las necesidades futuras del alumno dentro de su desarrollo profesional
Solución de problemas Se resolverán las colecciones de ejercicios propuestas para cada tema, permitiendo la aplicación de los modelos matemáticos más acomodados a cada caso, incluyendo manejo de tablas, aplicación de las hipótesis más adecuadas, relación con los contenidos teóricos desarrollados en las sesiones magistrales y relación con el ejercicio profesional

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Prueba objetiva
Prácticas de laboratorio
Solución de problemas
Descripción
Se trata de orientar al alumno en aquellas cuestiones relativas a la materia impartida y que resulten de especial dificultad para su comprensión. También se incluyen las correspondientes revisiones de exámenes. Los canales de información y contacto serán la Facultad Virtual y las tutorías individualizadas que se desarrollan durante seis horas a lo largo de la semana.

Evaluación
Metodologías Competéncias Descripción Calificación
Sesión magistral A1 A3 A6 A7 A14 A21 A29 A40 A44 A46 A48 A58 B7 B2 C6 C9 C10 C12 C13 Se valora la asistencia a clase hasta un máximo del 5% de la nota, siempre que se garantice una asistencia a las sesiones magistrales no inferior al 90%. También se tiene en cuenta a participación a través de preguntas u observaciones sobre la materia objeto de explicación. 5
Prueba objetiva A1 A3 A6 A7 A14 A21 A29 A40 A44 A46 A48 A58 B2 B7 C6 C9 C10 C13 Se valora el grado de conocimiento adquirido sobre la materia en cuestión, teniendo en consideración tanto la parte teórica como la de problemas. 45
Prácticas de laboratorio A1 A3 A6 A7 A14 A21 A29 A40 A44 A46 B7 C6 La asistencia a las prácticas y la entrega de trabajos asociados a las mismas es obligatoria. En caso de que dicta asistencia no supere el 90 % del total de sesiones, el alumno no supera la materia independientemente de los resultados obtenidos en las pruebas objetivas.
45
Solución de problemas A1 A6 A7 A14 A21 A29 A40 B7 B2 C6 C9 C12 Se valora la asistencia a clase hasta un máximo del 5 % de la nota, siempre que se garantice una asistencia no inferior al 90%. así como la participación a través de preguntas u observaciones sobre la materia objeto de explicación.
5
 
Observaciones evaluación
ES IMPORTANTE REMARCAR QUE LA ASISTENCIA A LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO ES NECESARIA PARA SUPERAR LA MATERIA. La ASISTENCIA A LAS DISTINTAS METODOLOGÍAS PLANIFICADAS SE CERTIFICA MEDIANTE LA FIRMA DE CADA ALUMNO EN UN PARTE DE ASISTENCIA QUE SE FACILITA TODOS LOS DÍAS ANTES DEL INICIO DE LAS SESIONES.

Se realizará un examen final que recoja las metodologías desarrolladas durante el curso, para aquellos alumnos que no siguieran la docencia y que representará el 100 % de la calificación, siempre y cuando superen las prácticas de laboratorio obligatorias.

Los criterios de evaluación contemplados en los cuadros A-III/1 y La-III/2;del Código STCW y sus enmiendas, relacionados con esta materia, se tendrán en cuenta a la hora de diseñar y realizar su evaluación.

Fuentes de información
Básica Molina, L. A. I. y Alonso. J. M. G. (1996). Calderas de Vapor en la Industria (II). Cadem, Bilbao
Mesny, M. (1976). Generación del Vapor. Marymar, Buenos Aires
Bejan, A. (1993). Heat Transfer. John Wiley & Sons, Nueva York
B Babcock & Wilcox (1992). Steam: Its generation and use. Babcock & Wilcox, USA
Holman, J. P (1998). Transferencia de Calor. McGrawHill

Complementária (). .
Kakaç, S. (1991). Boilers, Evaporators and Condensers. John Wiley & Sons, Nueva York
Port, R. D. y Herro, H. M.: (1997). Guía Nalco para el Análisis de Fallas en Calderas. McGraw-Hill, México
Chapman, A. J. (1990). Transmisión del Calor. Bellisco, Madrid
Germain, L et al. (1982). Tratamiento de las Aguas. Omega, Barcelona


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Termodinámica y Termotecnia/631G02254

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente
Instalaciones Marítimas II/631G02359
Turbinas de Vapor y Gas/631G02352
Máquinas Térmicas Mariñas/631G02361

Asignaturas que continúan el temario
Técnicas Energéticas aplicadas al Buque/631G02453
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