8.3.- TRATAMIENTO DE LAS AGUAS DE ALIMENTACIONALIMENTACION
Se puede decir que las aguas que se toman para el abastecimiento de las calderas no son nunca puras , y admitiendo que no arrastren materias sólidas en suspensión , siempre llevan disueltas diversas sales , algunas de las cuales se precipitan por la acción del calor , como sucede con los bicarbonatos de calcio y magnesio , dando lugar a la formación de depósitos que pueden ser poco adherentes, del tipo pulverulento , en cuyo caso se designan con el nombre de lodos , o bien extraordinariamente adherentes,
denominándose incrustaciones , de aquí la necesidad del tratamiento y preparación de las aguas destinadas a la alimentación de las calderas.
La formación de las incrustaciones es sumamente perjudicial y peligrosa , ya que estas tienen una conductividad calorífica muy inferior a la del hierro , por lo que el paso de calor desde los gases de combustión hasta el agua resulta considerablemente disminuido , lo que representa ya un gran inconveniente del tipo económico ; pero además existe el riesgo de explosión ya que al disminuir el paso de calor por unidad de superficie y tiempo, ha de forzarse la combustión para mantener un nivel de temperatura y presión en el vapor producido , lo que puede traer como consecuencia un enrojecimiento de la chapa de la caldera que esta en contacto con los gases , a lo que a veces va unido el resquebrajamiento de la capa de incrustaciones , con penetración del agua a través de las grietas y repentino contacto con la chapa al rojo, la acumulación de todos estos factores hace casi inevitable la explosión.
La formación de lodos e incrustaciones se debe a la separación de la fase sólida en las disoluciones sobresaturadas en determinadas zonas de la caldera. En dichas soluciones sobresaturadas algunos iones se asocian a las moléculas convirtiéndose en núcleos de cristalización.
La precipitación espontanea de la fase sólida de las disoluciones tiene lugar en una serie de etapas que pueden resumirse en cuatro:
a) Formación de gérmenes moleculares
b) Aumento a micro-partículas por acumulación de gérmenes c) Coagulación de las micro-partículas en copos y formando cristales. d) Desarrollo de los gérmenes moleculares pasando a cristales.
La tendencia formar cristales no es la misma en unas sales que en otras. El carbonato de calcio a temperaturas superiores a 100oC forma generalmente un lodo blando a base de cristales de aragonito. El sulfato cálcico hacia los 140oC experimenta
una disminución en su coeficiente de solubilidad por formarse un semihidrato que se
deposita en estado cristalino ; si la temperatura es de unos 200
o
C se deposita en forma mas suelta, como sulfato anhidro.
La preparación del agua destinada a la alimentación de las calderas se compone de varios procesos que podemos resumir en los siguientes:
1. Tratamiento inicial:
- filtración - descarbonatación
- eliminación de sustancias orgánicas. - desgasificación
2. Depuración
- desmineralización
3. Tratamiento final:
La filtración tiene por objeto eliminar las materias sólidas en suspensión realizándose por paso del agua a través de capas de arena o materiales porosos , bien por la acción de la gravedad o bajo presión.
La descarbonatación se realiza para aguas muy duras, es decir de gran contenido en carbonato y bicarbonato cálcico y magnésico. La operación se efectúa con agua a unos
90
o
C , añadiendo hidróxido cálcico y carbonato sódico. La mezcla de hidróxido cálcico y carbonato sódico da lugar a la formación de hidróxido sódico , que precipita
los bicarbonatos al estado de carbonatos.
Finalmente, el carbonato sódico reacciona con los sulfatos formando carbonatos insolubles. La eliminación de las sustancias orgánicas es muy difícil , prácticamente imposible si se pretende efectuarla de una manera completa.
Las partículas orgánicas del tipo coloidal se mantienen en el agua debido a su carga eléctrica negativa, que por repulsión las mantiene dispersas impidiendo cualquier acumulación y precipitación.
Si se añade al agua otro coloide cuyas partículas tengan carga eléctrica del signo opuesto , se producirá por atracción acumulados lo suficientemente pesados como para precipitar. Los coloides que se añaden suelen ser hidróxidos metálicos, y como el precipitado tiene forma esponjosa o floculante se conoce con el nombre de floculación.
La floculación y consiguiente clarificación del agua se realiza por adición de sulfato
de aluminio principalmente, el cual con los álcalis presentes en el agua produce un precipitado coloidal de hidróxido de aluminio que engloba a cualquier partícula en
suspensión en el agua. La eliminación de los silicatos de calcio y de magnesio es de la mayor importancia por ser de los principales causantes de las incrustaciones.
Los silicatos de calcio y magnesio pueden eliminarse por tratamiento del agua con aluminio sódico coloidal, con lo que se produce una condensación de los silicatos sobre las partículas de aluminato.
La desgasificación se conoce también con el nombre de desaireación, ya que los gases que se trata de eliminar son los del aire disueltos en el agua. La desgasificación se considera actualmente imprescindible para las calderas de altas y altísimas presiones y es muy conveniente realizarla para todas aquellas que trabajen por encima de los 10 Kg/cm2.
8.3.1.- TABLA DE ELEMENTOS
8.3.1.- TABLA DE ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS DE LA CALDERA.COMPLEMENTARIOS DE LA CALDERA.
Bomba combustible HP CAPACIDAD
1 / 4 20 Gal / hora Bomba de agua HP CAPACIDAD 3 7,6 GPM Tanque de condensado CAPACIDAD 60 Galones
IX.- MANTENIMIENTO
IX.- MANTENIMIENTO
9.1. - CONCEPTO
9.1. - CONCEPTO
La parte más importante para el buen funcionamiento de la caldera es su programa de mantenimiento, si se establece dicho programa usted tendrá la seguridad de que la caldera funcionará con un mínimo de paradas costosas, será mas económico y evitará altos costos de reparación.
Le sugerimos llevar registros del funcionamiento de los componentes del caldero tales como presiones, temperaturas, consumo de diesel, y todas las operaciones de limpieza del lado de fuego y agua. Mantenga siempre limpia la sala de calderas y sus componentes.