Tratamiento De Agua Para Calderas

Práctica No. 1: Instalaciones y sistemas industriales

Sistemas de tratamientos de agua enfocados a generadores de vapor

El agua, tal como se encuentra en la naturaleza no es pura. Por su carácter de disolvente universal contiene en solución infinidad de gases y sales disueltas o materias en suspensión, podría decirse que posee la cualidad de dureza.

Naturaleza del agua

Dureza del agua: Significa la propensión a formar incrustaciones y a su poder precipitante en las soluciones de jabón empleadas para determinarla. La naturaleza de las impurezas contenidas en el agua se clasifica en disueltas y en suspensión.

En el grupo de las sustancias disueltas se incluyen los bicarbonatos cálcico, magnésico y sódico, sulfatos cálcico, magnésico y sódico, nitratos cálcico y magnésico, cloruros cálcico, magnésico y sódico, óxido de hierro, sílice, residuos industriales y gases tales como el oxígeno y anhídrido carbónico. El grupo de las materias en descomposición comprende lodo, arena, materia vegetal y residuos industriales.

Según el tipo de impurezas presentes la dureza puede ser temporal (carbonatos) y permanente. La cantidad de cualquier substancia productora de incrustaciones puede expresarse en partes por millón (p.p.m.) de carbonato cálcico equivalente (CaCO3) contenido en el agua. En aguas naturales la dureza puede ser desde menos de 10 p.p.m. la cual es baja, hasta más de 1800 p.p.m., la cual la hace inutilizable para fines industriales. El contenido equivalente en p.p.m. correspondiente a las sustancias productoras de incrustaciones no basta para definir la calidad de un agua destinada a la alimentación de calderas, toda vez que todas las impurezas no son igualmente perjudiciales.

Las aguas con dureza temporal pueden ablandarse hirviéndolas o calentándolas suficientemente. Con este método de purificación el CO2 es liberado, formándose precipitados relativamente insolubles de calcio y magnesio, (CaCO3, MgCO3). Los lodos formados se sacan de la caldera con el agua de purgado o bien se retiran del calentador del agua de alimentación. Las incrustaciones formadas por aguas con dureza temporal son más blandas y porosas que las que poseen dureza permanente. En estas últimas no basta solamente calentarlas para eliminar los sulfatos cálcico y magnésico. Las sales sódicas en disolución se evacuan purgando la caldera cuando su concentración es excesiva, éste es el único procedimiento. Por la acción del calor y la presión los cloruros y nitratos tienen tendencia a descomponerse para formar ácidos corrosivos.

Objetivo del acondicionamiento del agua

El agua es tratada por las siguientes razones:

• Quitar las materias solubles y en suspensión

• Eliminación de los gases

Lo anterior es necesario para:

• Evitar la formación de incrustaciones sobre las superficies de calentamiento del agua: La incrustación es la capa blanda o dura depositada sobre las superficies internas de una caldera, compuesta de sustancias minerales, suciedad o ambas cosas. Su efecto consiste en lograr disminuir la transmisión de calor a través de las superficies de caldeo produciendo como consecuencia la capacidad y rendimiento de la instalación y recalentando los tubos y planchas de la caldera.

• Proteger contra la corrosión los metales de las calderas, recuperadores y tuberías: Corrosión es un desgaste anormal de la caldera con una disminución en su resistencia mecánica. Las causas pueden ser acción electrolítica, acidez o alcalinidad del agua o la presencia de oxígeno.

• Evitar que los sedimentos de incrustación se depositen por arrastre sobre los tubos de los recalentadores y álabes de las turbinas

• Impedir la formación de espumas y la ebullición irregular: Ocurre cuando el agua de la caldera contiene álcalis, materia orgánica en suspensión, algunos aceites en presencia de sustancias sódicas o aguas conteniendo en cantidad sales sódicas solubles. El resultado es que el espacio destinado al vapor queda ocupado por una masa de burbujas de espuma.

• Bloquear las posibilidades de la fragilidad caústica del acero de las calderas: La fragilidad caústica es el resultado de una corrosión no uniforme que conduce a la formación acelerada de grietas en los bordes de las planchas remachadas de las calderas, remaches y porción metálica situada alrededor de las aberturas, en donde el material ha sido sometido a grandes esfuerzos de tracción durante los procesos de fabricación y funcionamiento. En las caderas soldadas las superficies principalmente afectadas son las situadas junto a los orificios de los tubos.

El agua acondicionada posee los siguientes atributos:

• Poca dureza

• pH satisfactorio

• Eliminación del anhídrido carbónico, oxígeno y otros gases corrosivos

• Bajos contenidos de sólidos disueltos, álcalis y lodos

• Mantenimiento de las proporciones correctas de sulfatos y carbonatos en el agua de la caldera

Métodos para el tratamiento de aguas

El acondicionamiento de agua solamente puede llevarse a cabo después de haberse analizado y estudiado químicamente, no existe ningún procedimiento simplista ni producto químico apropiado para el tratamiento de toda clase de aguas.

Entre los pasos más comunes en el tratamiento se encuentran:

• Separación de detrimentos mediante cribas fijas o móviles

• Filtrado

• Separación de lodos y limos en depósitos de decantación

• Calentamiento

• Vaporización o destilación

• Desaireación

• Tratamiento

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