1. Caldera

1.1 Definición:

Una caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería que está

diseñado para generar vapor saturado. Éste vapor se genera a través de una

transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en

estado líquido, se calienta y cambia de estado.

Fig. No. 1 Calderas de gasóleo.

Caldera es todo aparato a presión en donde el calor procedente de

cualquier fuente de energía se transforma en energía utilizable, a través de un

medio de transporte en fase líquida o vapor.

Las calderas son un caso particular de intercambiadores de calor, en las

cuales se produce un cambio de fase. Además son recipientes a presión, por lo

cual son construidas en parte con acero laminado a semejanza de muchos

contenedores de gas.

1.2 Partes principales de una caldera:

Las calderas de vapor, básicamente constan de 2 partes principales:

1.2.1 Cámara de agua

Recibe este nombre el espacio que ocupa el agua en el interior de la

caldera.

El nivel de agua se fija en su fabricación, de tal manera que sobrepase

en unos 15 cms. por lo menos a los tubos o conductos de humo superiores.

Con esto, a toda caldera le corresponde una cierta capacidad de agua, lo cual

forma la cámara de agua.

Según la razón que existe entre la capacidad de la cámara de agua y la

superficie de calefacción, se distinguen calderas de gran volumen, mediano y

pequeño volumen de agua.

Las calderas de gran volumen de agua son las más sencillas y de

construcción antigua. Se componen de uno a dos cilindros unidos entre sí y

tienen una capacidad superior a 150 H de agua por cada m2 de superficie de

calefacción.

Las calderas de mediano volumen de agua están provistas de varios

tubos de humo y también de algunos tubos de agua, con lo cual aumenta la

superficie de calefacción, sin aumentar el volumen total del agua.

Las calderas de pequeño volumen de agua están formadas por

numerosos tubos de agua de pequeño diámetro, con los cuales se aumenta

considerablemente la superficie de calefacción.

Como características importantes podemos considerar que las calderas

de gran volumen de agua tienen la cualidad de mantener más o menos estable

la presión del vapor y el nivel del agua, pero tienen el defecto de ser muy lentas

en el encendido, y debido a su reducida superficie producen poco vapor. Son

muy peligrosas en caso de explosión y poco económicas.

Por otro lado, la caldera de pequeño volumen de agua, por su gran

superficie de calefacción, es muy rápida en la producción de vapor, tienen muy

buen rendimiento y producen grandes cantidades de vapor. Debido a esto

requieren especial cuidado en la alimentación del agua y regulación del fuego,

pues de faltarles alimentación, pueden secarse y quemarse en breves minutos.

1.2.2 Cámara de vapor

Es el espacio ocupado por el vapor en el interior de la caldera, en ella

debe separarse el vapor del agua que lleve una suspensión. Cuanto más

variable sea el consumo de vapor, tanto mayor debe ser el volumen de esta

cámara, de manera que aumente también la distancia entre el nivel del agua y

la toma de vapor.

1.3 Elementos, términos y componentes de una caldera

• Agua de alimentación: Es el agua de entrada que alimenta el sistema,

generalmente agua de pozo o agua de red.

• Agua de condensado: Es el agua que proviene del estanque

condensador y que representa la calidad del vapor.

• Vapor seco: Vapor de óptimas condiciones.

• Vapor húmedo: Vapor con arrastre de espuma proveniente de agua de

alcalinidad elevada.

• Condensador: Sistema que permite condensar el vapor.

• Estanque de acumulación: Es el estanque de acumulación y distribución

de vapor.

• Desaireado: es el sistema que expulsa los gases a la atmósfera.

• Purga de fondo: Evacuación de lodos y concentrado del fondo de la

caldera.

• Purga de superficie: Evacuación de sólidos disueltos desde el nivel de

agua de la caldera.

• Fogón: Alma de combustión del sistema.

• Combustible: Comburente que se transforma en energía calórica que

permite la vaporización.

• Agua de calderas: Agua de circuito interior de la caldera cuyas

características dependen de los ciclos y del agua de entrada.

• Ciclos de concentración: Número de veces que se concentra el agua de

caldera respecto del agua de alimentación.

• Alcalinidad: Nivel de salinidad expresada en ppm de CaCO3 que confiere

una concentración de iones carbonatos e hidróxilos que determina el

valor de pH de funcionamiento de una caldera, generalmente desde 10,5

a 11.5.

• Desoxigenación: Tratamiento químico que elimina el oxígeno del agua de

calderas.

• Incrustación: Sedimentación de sólidos con formación de núcleos

cristalinos o amorfos de sulfatos, carbonatos o silicatos de magnesio que

merman la eficiencia de funcionamiento de la caldera.

• Dispersante: Sistema químico que mantiene los sólidos descohesionados

ante un evento de incrustación.

• Anti incrustante: Sistema químico que permite permanecer a los sólidos

incrustantes en solución.

• Anticorrosivo: Sistema químico que brinda protección por formación de

films protectivos ante iones corrosivos presentes en el agua.

1.4 Tipos de Calderas:

1.4.1 Calderas de Gran Volumen de Agua.

1.4.1.1 Calderas Sencillas

Estas calderas se componen de un cilindro de planchas de acero con

fondos combados. En la parte central superior se instala una cúpula cilíndrica

llamada domo, donde se encuentra el vapor más seco de la caldera, que se

conduce por cañerías a las máquinas. La planchas de la calderas, así como los

fondos y el domo se unen por remachadura.

Esta caldera se monta en una mampostería de anillos refractario, y allí se

instalan el fogón cenicero y conducto de humo. En el hogar, situado en la parte

inferior de la caldera, se encuentran las parrillas de hierro fundido y al fondo un

muro de ladrillos refractarios, llamado altar, el cual impide que se caiga el

carbón y eleva las llamas acercándolas a la caldera.

1.4.1.2 Calderas con Hervidores

Este tipo de calderas surgieron bajo la necesidad de producir mayor

cantidad de vapor. Los hervidores son unos tubos que se montan bajo el cuerpo

cilíndrico principal, de unos 12 metros de largo por 1.50 metros de diámetro;

estos hervidores están unidos a este cilindro por medio de varios tubos

adecuados.

Los gases del hogar calientan a los hervidores al ir hacia adelante por

ambos lados del cuerpo cilíndrico superior, tal como en la caldera anteriormente

mencionada.

Las ventajas de estas calderas, a comparación de las otras, son por la

mayor superficie de calefacción o de caldeo, sin aumento de volumen de agua,

lo que aumenta la producción de vapor. Su instalación, construcción y

reparación es sencilla. Los hervidores pueden cambiarse o repararse una vez

dañados.

La diferencia de dilatación entre la caldera y los hervidores pueden

provocar escape de vapor en los baches de los tubos de unión y, a veces, la

ruptura. Esta es una de las desventajas de esta caldera.

1.4.1.3 Calderas de Hogar Interior.

En este tipo de calderas, veremos las características de funcionamiento

de la caldera con tubos hogares. Estas calderas están formadas por un cuerpo

cilíndrico principal de fondos planos o convexos, conteniendo en su interior uno

o dos grandes tubos sumergidos en agua, en cuya parte anterior se instala el

hogar. El montaje se hace en mampostería, sobre soportes de hierro fundido,

dejando un canal para que los humos calienten a la caldera por el interior en su

recorrido hacia atrás, donde se conducen por otro canal a la chimenea. Su

instalación se puede hacer por medio de dos conductos en la parte baja, para

que los humos efectúen un triple recorrido: hacia adelante por los tubos

hogares, atrás por un conducto lateral, adelante por el segundo conducto y

finalmente a la chimenea. Los tubos hogares se construyen generalmente de

plantas onduladas, para aumentar la superficie de calefacción y resistencia al

aplastamiento.

1.4.2 Caldera de Mediano Volumen de Agua (Ignitubulares).

1.4.2.1 Caldera Semitubular.

Esta caldera se compone de un cilindro mayor de fondos planos, que

lleva a lo largo un haz de tubos de 3" a 4" de diámetro. Los tubos se colocan

expandidos en los fondos de la caldera, mediante herramientas especiales; se

sitúan diagonalmente para facilitar su limpieza interior.

Más arriba de los tubos se colocan algunos pernos o tirantes para

impedir la deformación y ruptura de los fondos, por las continuas deformaciones

debido a presión del vapor, que en la zona de los tubos estos sirven de tirantes.

Para la instalación de la caldera se hace una base firme de concreto, de

acuerdo al peso de ella y el agua que contiene. Sobre la base se coloca la

mampostería de ladrillos refractarios ubicados convenientemente el hogar y

conductos de humos. La caldera misma se mantiene suspendida en marcos de

hierro T, o bien se monta sobre soporte de hierro fundido. Estas calderas

tienen mayor superficie de calefacción.

1.4.2.2 Calderas de Galloway.

Reciben este nombre las calderas de uno o dos tubos hogares, como la

Cornualles, provistas de tubos Galloway. Estos tubos son cónicos y se colocan

inclinados en distintos sentidos, de tal manera que atraviesan el tubo hogar. Los

tubos Galloway reciben el calor de los gases por su superficie exterior,

aumentando la superficie total de calefacción de la caldera.

1.4.2.3 Semifijas

En algunas plantas eléctricas, aserraderos, molinos, etc., se emplea el

conjunto de caldera y máquina vapor que recibe el nombre de "semifija".

La caldera se compone de un cilindro mayor, donde se introduce el

conjunto de hogar cilíndrico y haz de tubos, apernado y empaquetados en los

fondos planos del cilindro exterior. El hogar y el haz de tubos quedan

descentrados hacia abajo, para dejar mayor volumen a la cámara de vapor.

Todo este conjunto se puede extraer hacia el lado del hogar, para efectuar

reparaciones o limpieza.

El emparrillado descansa al fondo en un soporte angular, llamado

"puente de fuego" y tiene también varios soportes transversales ajustables. El

hogar se cierra por el frente por una placa de fundición, revestida interiormente

de material refractario, donde va también la puerta del hogar y cenicero. El

vapor sale por el domo de la caldera, pasa por el serpentín recalentador, se

recalienta y sigue a la máquina.

1.4.2.4 Calderas Combinadas.

Las construidas con más frecuencia son las calderas de hogar interior y

semitubular. En la parte inferior hay una caldera Cortnualles de dos o tres tubos

hogares o una Galloway, combinada con una semi tubular que se sitúa más

arriba. Ambas calderas tienen unidas sus cámaras de agua y de vapor, por

tubos verticales.

Los hogares se encuentran en la caldera inferior. Los gases quemados

se dirigen hacia adelante, suben y atraviesan los tubos de la caldera superior,

rodean después a esta caldera por la parte exterior, bajan y rodean a la inferior,

pasando finalmente a la chimenea.

El agua de alimentación se entrega a la caldera superior y una vez

conseguido el nivel normal de ésta, rebalsa por el tubo vertical interior a la

cámara de agua de la cámara inferior.

Ambas calderas están provistas de tubos niveles propios. El vapor sube

por el tubo vertical exterior, se junta con el que produce la caldera superior y del

domo sale al consumo.

1.4.3 Calderas de Pequeño Volumen de Agua

1.4.3.1 Acuotubulares

Son aquellas en las que el fluido de trabajo se desplaza a través de tubos

durante su calentamiento. Son las más utilizadas en las centrales

termoeléctricas, ya que permiten altas presiones a su salida, y gran capacidad

de generación.

En estas calderas, los tubos longitudinales interiores se emplean para

aumentar la superficie de calefacción, y están inclinados para que el vapor a

mayor temperatura al salir por la parte más alta, provoque un ingreso natural del

agua más fría por la parte más baja. Originalmente estaban diseñadas para

quemar combustible sólido.

La producción del vapor de agua depende de la correspondencia que

exista entre dos de las características fundamentales del estado gaseoso, que

son la presión y la temperatura. A cualquier temperatura, por baja que esta sea,

se puede vaporizar agua, con tal que se disminuya convenientemente la presión

a que se encuentre sometido dicho líquido, y también a cualquier presión puede

ser vaporizada el agua, con tal que se aumente convenientemente su

temperatura.

1.4.3.1.1 Tipos de calderas acuotubulares

Un ejemplo de estas calderas es la caldera acuotubular STEINMÜLLER.

Estas calderas mixtas o intermedias, tienen tubos adosados a cajas, inclinados

sobre el hogar y un colector cilíndrico grande encima, llamado domo o cuerpo

cilíndrico, en donde se produce la separación del agua y el vapor. Además el

vapor que se obtiene puede ser húmedo o seco, haciéndolo pasar por un

sobrecalentador.

Fig. No. 2 Caldera tipo Steinmüler

La producción de vapor de estas calderas es de unos 1500 kg/hora cada

una, a una presión de régimen de 13 atm. absolutas y 300 °C de

temperatura. Desde su construcción estaban preparadas para quemar carbón,

pero en el año 1957 el Prof. Lorenzo Lambruschini con la ayuda de sus

alumnos, le incorporó sopladores y quemadores para combustibles líquidos.

En general los tubos son la parte principal de la caldera, y dos o tres

accesorios llamados colectores, en donde se ubican las válvulas de seguridad,

termómetros, tomas de vapor, entrada de agua, etc.

A lo largo de los últimos 50 años, el concepto sobre el que se basa el

proyecto de los generadores de vapor, ha sufrido cambios fundamentales como

consecuencia de las innumerables investigaciones que permitieron conocer los

procesos de la combustión, transmisión del calor, circulación del agua y de la

mezcla agua-vapor y del acondicionamiento del agua de alimentación.

Las calderas se construyen en una amplia variedad de tamaños,

disposiciones, capacidades, presiones, y para aplicaciones muy variadas.

La caldera de la fig. No. 3 tiene un hogar con dos entradas para ingreso del

combustible sólido, con los tubos hervidores horizontales y domo frontal

superior, con las válvulas de seguridad incorporadas. Es para una presión de

unas 30 atm. y una temperatura de unos 400 ° C.

Fig. No. 3 Caldera Acuotubular

Las calderas de vapor verticales acuotubulares marca OLMAR, están

formadas por un tubo de gran diámetro en su interior al que se acoplan una

serie de colectores por los que circula el agua.

Este tipo de calderas permiten una muy fácil accesibilidad a su interior y

están especialmente diseñadas para pequeñas industrias tales como tintorerías,

lavanderías, lácteos, panaderías.

Las calderas verticales OLMAR, se construyen con producciones que

varían desde la obtención de 70 Kg/h hasta 1.200 Kg/h y a unas presiones

comprendidas entre 2 y 14 Kg/cm2. Se utilizan distintos tipos de combustibles,

pero no solo los líquidos, sino que las calderas verticales OLMAR, permiten la

construcción de hogares especiales para combustibles sólidos, tales como

orujillo, madera, e incluso en algunos casos se fabrican con hogares mixtos

para combustibles sólidos - líquidos.

Fig. No. 4 Caldera Acuotubular marca Olmar

1.4.3.3 Pirotubulares

En este tipo el fluido en estado líquido se encuentra en un recipiente, y

es atravesado por tubos por los cuales circula fuego y gases producto de un

proceso de combustión.

1.4.3.3.1 Características de las calderas pirotubulares

La caldera de vapor pirotubular, concebida especialmente para

aprovechamiento de gases de recuperación presenta las siguientes

características.

El cuerpo de caldera, está formado por un cuerpo cilíndrico de

disposición horizontal, incorpora interiormente un paquete multitubular de

transmisión de calor y una cámara superior de formación y acumulación de

vapor.

La circulación de gases se realiza desde una cámara frontal dotada de

brida de adaptación, hasta la zona posterior donde termina su recorrido en otra

cámara de salida de humos.

El acceso al cuerpo lado gases, se realiza mediante puertas atornilladas

y abisagradas en la cámara frontal y posterior de entrada y salida de gases,

equipadas con bridas de conexión. En cuanto al acceso, al lado agua se efectúa

a través de la boca de hombre, situada en la bisectriz superior del cuerpo y con

tubuladuras de gran diámetro en la bisectriz inferior y placa posterior para

facilitar la limpieza de posible acumulación de lodos.

El conjunto completo, calorífugado y con sus accesorios, se asienta

sobre un soporte deslizante y bancada de sólida y firme construcción

suministrándose como unidad compacta y dispuesta a entrar en funcionamiento

tras realizar las conexiones a instalación.

1.4.3.3.2 Tipos de calderas pirotubulares

1.4.3.3.2.1 Calderas horizontales

Las calderas de vapor pirotubulares OLMAR, se fabrican con

producciones comprendidas entre un mínimo de 200 Kg/h y un máximo de

17.000 Kg/h y con presiones que pueden oscilar desde 8 Kg/cm2 hasta 24

Kg/cm2.

Fig. No. 5 Calderas pirotubulares Olmar

A diferencia de otras calderas, cuya parte trasera solo es asequible por el

interior del hogar, la caldera de vapor OLMAR dispone en la parte de atrás de

una puerta abisagrada y de apertura total que deja al descubierto todo el

interior. La facilidad de manipulación y la total accesibilidad, permiten al

operario realizar las tareas de limpieza y mantenimiento desde el exterior y lo

que es muy importante, incluso inmediatamente después de haber detenido el

quemador.

1.5 Funcionamiento de las calderas

Las calderas pueden dividirse:

• según el modo de composturas

1.5.1 Caldera de combustibles fluidos

El combustible se prepara y quema en un quemador, en el que se mezcla

el combustible con la cantidad precisa de aire y se impulsa dentro del hogar

mediante un ventilador, donde reacciona. Cuando el combustible es líquido

(gasóleo) es necesario pulverizarlo para conseguir la mezcla.

Además hay calderas específicas para gases combustibles que tienen

quemador atmosférico. El gas se deja salir por unos inyectores de modo que,

por efecto Venturi, aspira aire y se mezcla con él en la proporción adecuada y

se quema en unos quemadores adecuados, subdividido en pequeñas llamas,

dentro de un intercambiador adecuado. Las más conocidas de estas calderas

son las llamadas murales, aunque también existen en tamaños grandes.

La regulación de la potencia, en los dos tipos, se hace mediante la

regulación del tamaño de la llama (quemadores modulantes) o mediante

paradas y arranques del quemador.

1.5.2 Caldera de combustible sólido

En las de combustibles sólidos, el hogar consta de dos compartimentos

superpuestos. En el superior, brasero, se coloca el combustible sobre una

parrilla. El inferior, cenicero, recibe las cenizas del combustible. Por la puerta de

éste entra el aire necesario para la combustión y los humos se extraen por un

conducto (humero o chimenea) vertical, por tiro térmico. El propio tiro térmico es

que crea en el hogar una falta de presión que aspira el aire de la combustión.

La regulación de la potencia se hace abriendo o cerrando la entrada del aire.

1.6 Accesorios de una caldera

Los accesorios más comunes son los que siguen:

• Accesorios de Observación destinados a observar la operación de la

caldera:

o tubos de nivel

o grifos de prueba

o manómetros

o termómetros

o analizadores de gases

• Accesorios de Seguridad, destinados a evitar una excesiva presión de

generación del vapor en la caldera:

o de palanca y contrapeso

o de peso directo

o de resorte

o tapón fusible

o sistemas de alarma

• Accesorios de alimentación de agua:

o bomba de alimentación de agua

o inyector de agua

• Accesorios de alimentación de combustible:

o quemadores para combustibles líquidos y gaseosos

o quemadores mecánicos para combustibles sólidos

o elementos manuales

• Accesorios de limpieza:

o registros o tapas de limpieza

o válvulas de punga

o estaque de retención de pungas

o excavadores

1.7 Aplicaciones de las Calderas

Debido a las amplias aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de

agua, las calderas son muy utilizadas en la industria para generarlo para

aplicaciones como:

• Esterilización(Tindarización), es común encontrar calderas en los

hospitales, las cuales generan vapor para esterilizar los instrumentos

médicos, también en los comedores con capacidad industrial se genera

vapor para esterilizar los cubiertos.

• Calentar otros fluidos, por ejemplo, en la industria petrolera se calienta a

los petróleos pesados para mejorar su fluidez y el vapor es muy utilizado.

• Generar electricidad a través de un ciclo Rankine. Las calderas son parte

fundamental de las centrales termoeléctricas.

2. Uso del Vapor

La necesidad de los fluidos condensables en general y de los vapores en

particular, para su utilización industrial, tanto en procesos de calentamiento

como de refrigeración, hacen aconsejable su estudio termodinámico.

De una manera general, el vapor de agua se produce llevando al punto

de ebullición el agua contenida en un recipiente. El agua de alimentación

introducida en el generador de vapor proviene de la fuente fría (red colectora

del producto condensado mas agua adicional).

En ciertas aplicaciones especiales del vapor, como la humidificación del

aire, éste puede estar en contacto directo con el cuerpo humano. El vapor que

se distribuye entre los beneficiarios del servicio conectados a una red de

distribución de vapor, es un producto industrial fabricado a partir del agua

tratada.

Gracias a las propiedades sobresalientes de transferencia de calor, el

vapor es ampliamente usado como un medio de energía. Varios métodos y

procesos son usados para la generación de vapor con las propiedades

requeridas por los consumidores individuales en sus sistemas específicos.

2.1. Vaporización

La vaporización consiste en la conversión rápida de agua a vapor, a

temperatura alta y presión reducida, de modo que la temperatura del agua esté

por encima del punto de ebullición a dicha presión. Por ejemplo: si el

condensado caliente es descargado por una trampa en un retorno a baja

presión o hacia la atmósfera, un porcentaje del agua será transformada

inmediatamente en vapor. También se le llama re-evaporación.

2.2 Generación de vapor:

De una manera general y esquemática, el vapor de agua se produce

llevando al punto de ebullición el agua contenida en un recipiente. El agua de

alimentación introducida en el generador de vapor proviene de la fuente fría (red

colectora del producto condensado + agua adicional).

Suministro de calor

Agua de alimentación

Bomba

Salida de vapor para su utilización

Vapor

Agua

Fig. No. 6 Generación del vapor

Cuando el vapor producido está destinado a poner en movimiento una

máquina de vapor, el circuito de producción incluye, un condensador que se

convierte en la fuente fría.

A fin de mejorar el rendimiento termodinámico del ciclo, se sobrecalienta el

vapor; a la salida del generador, después de la ebullición, el vapor pasa a un

sobrecalentador, donde su temperatura se eleva a presión constante. Además

del mejoramiento del rendimiento del ciclo, el sobrecalentamiento implica una

ventaja por el hecho de que al alejarse de la saturación, se suprime la

condensación en las paredes, y por consiguiente, el intercambio de calor entre

las paredes y vapor.

2.3. Generación de Vapor en Calderas

Fig. No. 7 Generación de vapor en una caldera

Las calderas son aparatos tubulares calentados directamente, que por

principio convierten la energía del combustible en calor latente de vaporización.

Es un intercambiador de calor en el que gases de combustión ceden entalpía a

un fluido para cambiarlo de estado, generalmente para convertirlo en vapor. En

su mayoría, el fluido de trabajo es agua.

2.4. Recomprensión del Vapor

La energía del vapor formado en la ebullición de una disolución puede

utilizarse para vaporizar más agua siempre que exista una caída de

temperatura en la dirección deseada para la transmisión de calor. En un

evaporador de múltiple efecto esta caída de temperatura se crea debido a una

progresiva disminución del punto de ebullición de la disolución en una serie de

evaporadores que operan con presiones absolutas que van disminuyendo. La

deseada fuerza impulsora se puede obtener también aumentando la presión (y,

por consiguiente, la temperatura de condensación) del vapor formado, utilizando

una recomprensión mecánica o térmica. El vapor comprimido se condensa

después en la calandria del evaporador del que procede.

2.4.1 Recomprensión mecánica

La alimentación fría se precalienta hasta una temperatura próxima a la de

ebullición mediante intercambio de calor con la disolución concentrada y se

bombea a través de un calentador como en el caso de un evaporador

convencional de convección forzada. Sin embargo, el vapor formado no se

condensa directamente sino que se comprime hasta una presión algo más

elevada por medio de un compresor centrífugo o de desplazamiento positivo,

transformándose así en vapor vivo que entra como alimentación en el

calentador. Puesto que la temperatura de saturación del vapor comprimido es

superior a la de ebullición de la alimentación, el calor fluye desde el vapor hacia

la disolución generando más vapor. Se requiere una pequeña reposición de

vapor de agua. La caída de temperatura óptima para un sistema típico es del

orden de 10°F.

La utilización de energía en un sistema de este tipo es muy buena: la

economía, basada en el vapor de agua equivalente a la energía que se

requiere para accionar el compresor es la correspondiente a un evaporador de

10 a 15 efectos. Las aplicaciones más importantes de la evaporación con

recomprensión mecánica son la concentración de disoluciones radiactivas muy

diluidas y la producción de agua destilada.

2.4.2 Recomprensión térmica

En un sistema de recomprensión térmica el vapor se precomprime

utilizando vapor de alta presión en un eyector. Esto da lugar a más vapor del

que se requiere para la ebullición de la disolución, de forma que el exceso de

vapor se purga o se condensa. La relación entre el vapor de agua motriz y el

vapor procedente de la disolución depende de la presión de evaporación; para

muchas operaciones a baja temperatura, con vapor de agua de 8 a 10 atm de

presión, la relación entre el vapor de agua que se requiere y la masa de agua

evaporada es del orden de 0,5. Puesto que los chorros de vapor pueden tratar

grandes volúmenes de vapor de baja densidad, la recomprensión térmica

resulta más adecuada que la recomprensión mecánica para la evaporación a

vacío. Los eyectores son más baratos y de más fácil mantenimiento que los

compresores y las soplantes. Las principales desventajas de la recomprensión

térmica son la baja eficacia mecánica y la falta de flexibilidad del sistema frente

a variaciones de las condiciones de operación.

2.5 Transporte y distribución del Vapor

2.5.1 Tuberías de vapor

Los diámetros de las tuberías deben adaptarse a los gastos máximos

susceptibles de ser transportados y, con este fin deben ser determinados de tal

modo que:

• Las pérdidas de carga estén limitadas o cuando menos, que sean

inferiores a los valores límites fijados de antemano.

• La velocidad del vapor sea inferior a un valor determinado, llamado

velocidad límite.

• Que sea suficiente la resistencia mecánica de la tubería.

• Que no pueda producirse ninguna obstrucción súbita.

2.5.2 Tuberías de agua retorno

Generalmente la conducción del vapor también cuenta con una tubería

de agua de retorno (vapor condensado) de un diámetro menor.

2.6 Medidores de flujo para fluidos Compresibles

Los fluidos compresibles son aquellos que se pueden comprimir, estas

propiedades las tienen las sustancias en estado gaseoso. Entre estos

medidores se encuentran:

1. Tubo Pitot

2. Medidores Ultrasónicos

3. Medidores de turbina

2.6.1 Tubo Pitot

Los tubos de Pitot son un instrumento elemental para la medición de

velocidades de flujo de gases o de aire en canales. Los podrá encontrar en

nuestra tienda online. Los manómetros de tubo de Pitot son una derivación de

los clásicos tubos Prandtl, una combinación de tubo de Pitot para medir la

presión total y una sonda de medición de la presión estática. En relación con los

manómetros surgen los anemómetros para medir velocidades de flujo. La

ventaja de los manómetros de tubo de Pitot frente a otros métodos de medición

consiste en el hecho de que con un orificio relativamente pequeño sobre la

pared del canal en las zonas más importantes del recorrido es suficiente para

realizar en cualquier momento una medición rápida de la velocidad de flujo.

2.6.2 Medidores Ultrasónicos

Dos tipos de medidores ultrasónicos son utilizados, fundamentalmente,

para la medida de caudal en circuitos cerrados. El primero (tiempo de tránsito o

de propagación) utiliza la transmisión por impulsos, mientras que el segundo

(efecto Doppler) usa la transmisión continua de ondas.

2.6.2.1 Medidores ultrasónicos por impulsos

Los medidores ultrasónicos modulados por impulsos son los más

precisos y se utilizan, preferentemente, con líquidos limpios, aunque algunos

tipos permiten medidas de líquidos concierto contenido de partículas y gas. El

método diferencial de medida por tiempo de tránsito, se basa en un sencillo

hecho físico. Si imaginamos dos canoas atravesando un río sobre una misma

línea diagonal, una en el sentido del flujo y la otra en contra del flujo, la

canoa que se desplaza en el sentido del flujo necesitará menos tiempo en

alcanzar su objetivo.

2.6.2.2 Medidores ultrasónicos utilizando el efecto Doppler

El efecto Doppler puede entenderse fácilmente si se considera el cambio

que se produce en la frecuencia cuando un tren se mueve hacia un observador

con su bocina sonando. Cuando el tren se acerca, la bocina es percibida por el

observador con una graduación de tono más alta.

2.6.3 Medidores de turbina

Los medidores para gas y para líquido funcionan bajo el mismo principio.

Consta de una longitud de tubería en el centro de la cual hay un rotor de paletas

múltiple, montado sobre cojinetes, para que pueda girar con facilidad, y

soportarlo aguas arriba y aguas abajo por un dispositivo de centrado tipo

cruceta que, habitualmente, incorpora un enderezador de la vena fluida. La

energía cinética del fluido circulando hace girar el rotor con una velocidad

angular que, en el margen lineal del medidor, es proporcional a la velocidad

media axial del fluido y, por tanto, al caudal volumétrico.

Los medidores de turbina para gas o líquido difieren fundamentalmente

en el diseño del rotor .Una salida mediante impulsos eléctricos se produce

cuando se detecta el paso de cada paleta alrededor de uno o más censores

situados en el campo del medidor. El punto más débil en un medidor de turbina

para líquidos son los cojinetes, ya que tienen que soportar el peso del rotor.

Ensayo No. 7

TRATAMIENTO DE AGUA PARA CALDERAS (Vapor II)

TRATAMIENTO DE AGUA PARA CALDERAS

La vida útil de una caldera de vapor de agua esta asociada

directamente con la calidad del agua con la que se alimenta. Una caldera

que opera sin un apropiado control de las propiedades del agua de

alimentación pone en riesgo su inversión.

Adicionalmente, un tratamiento de agua deficiente puede resultar

en un mayor consumo de combustible, agua y de productos químicos.

Debido a incrustaciones y purgas excesivas. Un buen tratamiento de

agua es necesario para que una caldera opere de forma segura y

confiable.

1. Constituyentes del agua.

El agua es el fluido de trabajo de los sistemas de vapor y una de las

sustancias naturales más abundantes; sin embargo, nunca se encuentra en

estado puro, adecuado para la alimentación directa de una caldera. Por lo

común en estado natural, el agua se encuentra turbia, con materias sólidas en

suspensión fina.

Incluso cuando está clara, el agua natural contiene soluciones de sales y

ácidos que dañan con rapidez el acero y los metales a base de cobre de los

sistemas de vapor.

Según los elementos que la acompañan, podríamos considerar las

mismas en dos grandes grupos: "Elementos Disueltos" y "Elementos en

Suspensión", esto lo constituyen los minerales finamente divididos, como las

arcillas y los restos de organismos vegetales o animales; y la cantidad de

sustancias suspendidas, que son mayor en aguas turbulentas que en aguas

quietas y de poco movimiento.

Es importante destacar que es necesario añadir a las descritas, los

residuos que las industrias lanzan a los recursos fluviales procedentes de

distintos procesos de producción.

Constituyen los elementos disueltos en el agua, las sustancias orgánicas,

los gases disueltos, las sales minerales y la sílice, aunque ésta también suele

aparecer como elemento en suspensión en forma de finísimas partículas o

coloides.

Las aguas pueden considerarse según la composición de sales

minerales presentes, en:

1.1. Aguas duras.

Importante presencia de compuestos de calcio y magnesio, poco

solubles, principales responsables de la formación de depósitos e

incrustaciones.

1.2. Aguas Blandas:

Su composición principal está dada por sales minerales de gran

solubilidad.

1.3. Aguas Neutras:

Componen su formación una alta concentración de sulfatos y

cloruros que no aportan al agua tendencias ácidas o alcalinas, o sea

que no alteran sensiblemente el valor de pH.

1.4. Aguas Alcalinas:

Las forman las que tienen importantes cantidades de carbonatos y

bicarbonatos de calcio, magnesio y sodio, las que proporcionan al agua

reacción alcalina elevando en consecuencia el valor del pH presente.

Los gases disueltos en el agua, provienen de la atmósfera, de

desprendimientos gaseosos de determinados subsuelos, y en algunas aguas

superficiales de la respiración de organismos animales y vegetales. Los gases

disueltos que suelen encontrarse son él oxigeno, nitrógeno, anhídrido carbónico

presente procede de la atmósfera arrastrado y lavado por la lluvia, de la

respiración de los organismos vivientes, de la descomposición anaeróbica de

los hidratos de carbono y de la disolución de los carbonatos del suelo por

acción de los ácidos, también puede aparecer como descomposición de los

bicarbonatos cuando se modifica el equilibrio del agua que las contenga.

El gas carbónico se disuelve en el agua, en parte en forma de gas y en

parte reaccionando con el agua para dar ácido carbónico de naturaleza débil

que se disocia como ión bicarbonato y ión hidrógeno, el que confiere al agua

carácter ácido.

2. Problemas derivados de la utilización del agua en calderas.

Los problemas mas frecuentes presentados en calderas pueden

dividirse en dos grandes grupos:

• Problemas de corrosión

• Problemas de incrustación

Aunque menos frecuente, suelen presentarse ocasionalmente:

• Problemas de ensuciamiento y/o contaminación.

Algunos problemas causados por las impurezas en el agua de

alimentación son:

• Formación de costras

• Corrosión

• Priming (formación de burbujas de aire)

• Adherencia del vapor al cilindro (de minerales volátiles)

Algunos parámetros importantes del agua de alimentación son:

• pH

• Dureza

• Concentración de oxígeno y del dióxido de carbono

• Silicatos

• Sólidos disueltos

• Sólidos suspendidos

• Concentración de materia orgánica

Las instalaciones que producen el agua de alimentacion de la caldera

usan un surtido de tratamientos de agua tales como:

• Ósmosis inversa

• Intercambio iónico

• Dosificación química

3. Calidad del agua en una caldera.

Los problemas más frecuentes en lo referente a la calidad del agua y que

influyen en la operación de la caldera son:

3.1. Formación de depósitos.

La incrustación es indeseable ya que al formar una capa en los

tubos y demás componentes del equipo, evitan la transmisión efectiva

del calor. Esto conduce a una baja eficiencia en la producción de vapor,

disminuyendo la cantidad de vapor producido por unidad de calor

generado, y también causa desgaste del tubo y accesorios por fatiga

térmica ya que se requiere de mayor temperatura del metal en la parte

expuesta a la flama, que cuando no existe incrustación y este desgaste

térmico afecta también la vida útil del equipo.

Los depósitos se producen por sólidos suspendidos que el agua

pueda contener y principalmente por formación de depósitos de sulfatos

y carbonatos de calcio y magnesio, en mezclas complejas con otros

componentes como sílice, bario, etc.

Para evitar la formación de incrustaciones se deben remover los

sólidos coloidales y materia suspendida que el agua contenga y

ablandamiento o suavización del agua cruda antes de integrarla a la

caldera.

3.2. Corrosión por Oxidación del metal.

Los principales componentes de la caldera son metálicos. Los

agentes que atacan el fierro y lo disuelven son los gases corrosivos

como oxigeno y bióxido de carbono. También la acidez del agua causa

corrosión por lo que el pH debe mantenerse entre 9.0 y 11.5.

El control del oxigeno disuelto es uno de los puntos críticos en la

operación de la caldera. Las picaduras o áreas de desgaste localizadas

en ciertas partes de los tubos de la caldera ocurre por la acción corrosiva

del oxigeno.

En el condensador del sistema, el bióxido de carbono se suma a la

acción corrosiva del oxigeno y destruyen en poco tiempo el tanque del

condensador si no son removidos estos gases.

3.3 Fragilización cáustica.

Si la alcalinidad a la fenolftaleina que es la que se encuentra en

forma de carbonatos es muy alta, pueden presentarse problemas de

fragilzación del metal. Esta perdida de elasticidad, también puede ocurrir

por frecuentes shocks térmicos en la caldera, al complementar sin

calentamiento previo el agua de repuesto para compensar por las

perdidas por fugas de vapor o por purgas de la caldera.

3.4. Formación de Espumas.

Esto ocurre cuando hay presencia de materia orgánica o de una

gran cantidad de sólidos disueltos en el agua de la caldera. Para evitar la

formación de espumas, se purga la caldera cuando en el agua se

alcanza un cierto nivel preestablecido de sólidos disueltos. Otra acción

preventiva consiste en tener un tratamiento externo del agua de

alimentación para evitar la presencia de sólidos suspendidos de

naturaleza orgánica, así como de grasas y aceites del equipo de proceso

que puedan contaminar el agua.

4. Acciones correctivas.

Un buen operador de calderas puede controlar y compensar por los

efectos indeseables del agua de proceso en la caldera. La adición de productos

químicos como antiespumantes, secuestrantes de metales corrosivos,

neutralizadores de gases corrosivos, modificadores de alcalinidad y pH, etc.

Pueden exitosamente solucionar los problemas de danos y desgaste anormal

de la caldera.

5. Sistema de tratamiento de agua de caldera con agua desmineralizada.

El concepto de desmineralizar el agua que se alimenta a una caldera

tiene la gran ventaja de poder emplear una sola formulación o adición de

sustancias químicas que protejan la caldera de la acción corrosiva e incrustante

del agua de proceso, independientemente de la procedencia y calidad del agua.

5.1. PROCESO DE ABLANDAMIENTO TRADICIONAL.

En el proceso de ablandamiento con resinas cationicas, el calcio y

el magnesio son intercambiados por iones sodio. En el proceso de

ablandamiento la salinidad o contenido de sales disueltas en el agua no

disminuye, de hecho se incrementa ligeramente ya que un equivalente

de calcio Ca+2 pesa 20 gramos y un equivalente de sodio Na+ pesa 23

gramos.

5.2. ABLANDAMIENTO CON MEMBRANAS.

Para que el agua pueda ser procesada por membranas,

previamente deberá tener un adecuado tratamiento externo, para

garantizar la ausencia de sólidos y coloides en el agua a alimentar a la

caldera. En el proceso de membranas, si éstas son de osmosis inversa,

las sales son removidas y el permeado o producto solo contiene trazas

de sales disueltas. En el proceso de membranas se remueven del agua

de alimentación a la caldera componentes indeseables como: calcio,

magnesio, fierro y otros metales, carbonatos y bicarbonatos, cloruros,

sulfatos, etc., por lo que estos ya no precipitan en el calentamiento y

evaporación del agua en la caldera.

En el ablandamiento por membranas la salinidad disminuye

debido a que no es una reacción de intercambio, sino un proceso de

tamizado a nivel atómico y molecular que separa los iones en dos

corrientes, una que es el producto sin iones disueltos y un rechazo que

acarrea los iones que ya no contiene el agua producto y que

originalmente contenía el agua de alimentación a la membrana.

Al no tener sales el agua de alimentación no se requiere de las

frecuentes purgas y la consiguiente reposición del agua desechada. Esto

conduce a menor gasto se productos químicos y a menores pérdidas de

calor por el agua caliente que se desecha en la purga.

El agua desmineralizada es altamente corrosiva, por lo que es

necesario neutralizar ésta y agregar sustancias químicas que suban el

pH y tengan una acción protectora con el metal con el que estarán en

contacto en la caldera.

6. Esquema de tratamiento:

El esquema de tratamiento para un sistema de caldera con agua

desmineralizada consiste en lo siguiente: el agua de la fuente de suministro

pasa a través de un filtro de multimedia para remover partículas suspendidas y

posteriormente por un filtro de micro filtración de 5 micrones que remueve las

partículas de finos del agua a alimentar a la membrana.

El agua de rechazo en las membranas puede tener un uso secundario,

como en riego, limpieza de maquinaria y equipo, se puede integrar al agua de

servicios generales, reinyectarse en el pozo, o como última opción desecharse

al drenaje.

El agua producto sin sales pasa por una membrana Liquicel que

remueve los gases disueltos entre ellos el oxigeno y bióxido de carbono, que

son altamente corrosivos en las condiciones de operación de las calderas.

El agua producto de las membranas y que ya no contiene sales se

alimenta a la caldera pero antes se agrega un reactivo especialmente formulado

que reacciona químicamente con el oxigeno residual del agua de proceso en la

caldera, y lo convierten a una forma no corrosiva.

También se deberá agregar una formulación para incrementar el pH del

agua de alimentación y proteger el metal de la acción corrosiva del agua y

componentes traza que pudiese haber en el agua que se procesa en el ciclo de

calentamiento y evaporación en la caldera.

Este esquema de tratamiento tiene las siguientes ventajas:

1. Protege la caldera de la corrosión.

2. No hay forma de tener incrustaciones por precipitación de sales

insolubles y sólidos suspendidos

3. No hay formación de espuma en la caldera, lo cual afecta la calidad

del vapor y causa problemas de operación en la caldera.

4. La formulación del producto que protege la caldera, no esta sujeta a

variables en la composición del agua o a criterios del operador. Siempre

es un mismo esquema de tratamiento independientemente de la

naturaleza y calidad del agua de suministro o fuente de abastecimiento.

7. Para un efectivo tratamiento de agua.

El agua cruda contiene componentes iónicos que forman incrustaciones

como calcio, magnesio y sílice que causan corrosión tales como oxígeno

disuelto, dióxido de carbono, etc. Estos componentes pueden precipitar como

incrustación sobre las paredes interiores de la caldera o causar corrosión. Esto

reducirá la eficiencia térmica y puede causar ruptura en los tubos de la caldera.

Los productos químicos efectivamente resuelven estos problemas

y de este modo se logra una operación segura, ahorrando energía y

operando económicamente la caldera.

8. Químicos para la Caldera.

Los químicos para caldera tienen dos funciones: prevenir la

incrustación y ajustar el pH del agua de la caldera para inhibir la

corrosión. Hoy en dia se prepara muchas clases de químicos para

caldera para seleccionar el tratamiento más adecuado de acuerdo a la

condición de operación.

9. Secuestrador de oxigeno.

El secuestrador de oxígeno es un químico el cual secuestra el

oxígeno disuelto en agua por una reacción de reducción y de este modo

inhibe la corrosión causada por éste. Se preparan varios tipos de

secuestradores de oxígeno basados en hidrazina, sulfito, glucosa, etc.

10. Dispersante de lodos.

Para prevenir la acumulación de lodos y los problemas de incrustación, el

dispersante de lodos es frecuentemente utilizado. El dispersante de lodos está

basado en un polímero sintético el cual mantiene la superficie caliente siempre

limpia, con objeto de lograr la máxima eficiencia de la caldera. Especialmente

apropiado para la dispersión del óxido de hierro para prevenir la corrosión

secundaria.

11. Inhibidor de corrosión para líneas de condensado.

Desde el punto de vista del ahorro de energía, se debe dar atención a la

recuperación de condensado. El inhibidor de corrosión para líneas de

condensado es necesario.

Las aminas volátiles son típicamente utilizadas como inhibidores de corrosión

para controlar el pH de condensado. De este modo el hierro total del agua

condensada será reducido y la tasa de recuperación de los condensados

aumentada.

12. Dispersante de lodos.

Para prevenir la acumulación de lodos y los problemas de incrustación,

el dispersante de lodos es frecuentemente utilizado. El dispersante de lodos

está basado en un polímero sintético el cual mantiene la superficie caliente

siempre limpia, con objeto de lograr la máxima eficiencia de la caldera.

Especialmente apropiado para la dispersión del óxido de hierro para prevenir la

corrosión secundaria.

13. Químicos multifuncionales para caldera.

Los químicos multifuncionales para caldera tienen efectos para inhibir la

formación de incrustación, ajuste del pH, inhibición de corrosión, secuestrador

de oxígeno y dispersión de lodos con un solo producto líquido.

Los líquidos multifuncionales permiten la operación a altos ciclos de

concentración economizando los costos totales de la operación. Permiten una

operación segura y continua eliminando los paros para mantenimiento y sus

respectivos costos.

14. Agentes limpiadores para resinas de intercambio iónico.

El hierro contenido y la materia orgánica en el agua cruda se depositará y

cubrirá sobre la superficie de las resinas de intercambio iónico como óxido de

hierro. Los agentes limpiadores efectivamente removerán la cubierta de óxido

de hierro de la resina y contribuirán para alargar la vida de uso.

15. Inhibidor de corrosión para caldera fuera de servicio.

Estos químicos previenen la corrosión durante el periodo que esté fuera

de servicio la caldera. Este es un tratamiento químico para guardar la caldera

tanto en estado húmedo como en seco.

16. Problemas de corrosión.

Para que esta aparezca, es necesario que exista presencia de agua en

forma líquida, el vapor seco con presencia de oxígeno, no es corrosivo, pero los

condensados formados en un sistema de esta naturaleza son muy corrosivos.

En las líneas de vapor y condensado, se produce el ataque corrosivo

más intenso en las zonas donde se acumula agua condensada. La corrosión

que produce el oxígeno, suele ser severa, debido a la entrada de aire al

sistema, a bajo valor de pH, el bióxido de carbono abarca por si mismo los

metales del sistema y acelera la velocidad de la corrosión del oxígeno disuelto

cuando se encuentra presente en el oxígeno. El oxígeno disuelto ataca las

tuberías de acero al carbono formando montículos o tubérculos, bajo los cuales

se encuentra una cavidad o celda de corrosión activa. Esto suele tener una

coloración negra, formada por un óxido ferroso- férrico hidratado.

Una forma de corrosión que suele presentarse con cierta frecuencia en

calderas, corresponde a una reacción de este tipo:

3 Fe + 4 H2O ----------> Fe3O4 + 4 H2

Esta reacción se debe a la acción del metal sobre calentado con el vapor.

Otra forma frecuente de corrosión, suele ser por una reacción

electroquímica, en la que una corriente circula debido a una diferencia de

potencial existente en la superficie metálica.

Los metales se disuelven en el área de más bajo potencial, para dar

iones y liberar electrones de acuerdo a la siguiente ecuación:

En el ánodo Feº - 2 e- ---------------> Fe++

En el cátodo O2 + 2 H2O + 4 e- ----------> 4 HO-

Los iones HO- (oxidrilos) formados en el cátodo migran hacia el ánodo

donde completan la reacción con la formación de hidróxido ferroso que precipita

de la siguiente forma:

Fe ++ + 2 OH- ----------> (HO)2 Fe

Si la concentración de hidróxido ferroso es elevada, precipitará como

flóculos blancos.

El hidróxido ferroso reacciona con el oxígeno adicional contenido en el

agua según las siguientes reacciones:

4 (HO)2 Fe + O2 ---------- 2 H2O + 4 (HO)2 Fe

2 (HO)2 Fe + HO- ----------> (HO)3 Fe + e

(HO)3 Fe ----------> HOOFe + H2O

2 (HO)3 Fe ----------> O3Fe2 . 3 H2O

17. Problemas de incrustación.

La formación de incrustaciones en el interior de las calderas suelen verse

con mayor frecuencia que lo estimado conveniente.

El origen de las mismas está dado por las sales presentes en las aguas

de aporte a los generadores de vapor, las incrustaciones formadas son

inconvenientes debido a que poseen una conductividad térmica muy baja y se

forman con mucha rapidez en los puntos de mayor transferencia de

temperatura. Por esto, las calderas incrustadas requieren un mayor gradiente

térmico entre el agua y la pared metálica que las calderas con las paredes

limpias.Otro tema importante que debe ser considerado, es la falla de los tubos

ocasionados por sobrecalentamientos debido a la presencia de depósitos, lo

que dada su naturaleza, aíslan el metal del agua que los rodea pudiendo así

sobrevenir desgarros o rupturas en los tubos de la unidad con los perjuicios que

ello ocasiona.

Las sustancias formadoras de incrustaciones son principalmente el

carbonato de calcio, hidróxido de magnesio, sulfato de calcio y sílice, esto se

debe a la baja solubilidad que presentan estas sales y algunas de ellas como es

el caso del sulfato de calcio, decrece con el aumento de la temperatura.Estas

incrustaciones forman depósitos duros muy adherentes, difíciles de remover,

algunas de las causas más frecuentes de este fenómeno son las siguientes:

• Excesiva concentración de sales en el interior de la unidad.

• El vapor o condensado tienen algún tipo de contaminación.

• Transporte de productos de corrosión a zonas favorables para su

precipitación.

• Aplicación inapropiada de productos químicos.

Las reacciones químicas principales que se producen en el agua de

calderas con las sales presentes por el agua de aporte son las siguientes:

Ca ++ + 2 HCO3 - ------------> CO3 Ca + CO2 + H2O

Ca ++ + SO4= ------------> SO4Ca Ca++ + SiO3= --------> SiO3Ca

Mg++ + 2 CO3 H- -------------> CO3 Mg + CO2 + H2O

CO3 Mg + 2 H2O ---------> (HO)2 Mg + CO2Mg++ + SiO3 -----> SiO3 Mg

14. Ensuciamiento por contaminación

Se consideran en este rubro como contaminante, distintas grasas,

aceites y algunos hidrocarburos, ya que este tipo de contaminación son las más

frecuentes vistas en la industria.

Dependiendo de la cantidad y característica de los contaminantes

existentes en el agua de aporte a caldera, la misma generará en su interior

depósitos, formación de espuma con su consecuente arrastre de agua

concentrada de caldera a la línea de vapor y condensado, siendo la misma

causante de la formación de incrustaciones y depósitos en la sección post-

caldera.

La formación de espuma, suele ocurrir por dos mecanismos, uno de ellos

es el aumento del tenor de sólidos disueltos en el interior de la unidad, los que

sobrepasan los límites aceptados de trabajo, la presencia de algunos tipos de

grasas y/o aceites (como ácidos orgánicos) producen una saponificación de las

mismas dada la alcalinidad, temperatura y presión existentes en el interior de la

caldera.

La contaminación por hidrocarburos agrega a lo visto la formación de un

film aislante dificultando la transferencia térmica entre los tubos y el agua del

interior de la unidad, agravándose esto con las características adherentes de

este film que facilita y promueve la formación de incrustaciones y la formación

de corrosión bajo depósito, proceso que generalmente sigue al de formación de

depósitos sobre las partes metálicas de una caldera.

Luego de un tiempo, las características físicas del film formado cambian

debido a la acción de la temperatura que reciben a través de las paredes

metálicas del sistema, lo que hace que el mismo sufra un endurecimiento y

"coquificación", siendo este difícil de remover por procedimientos químicos

simples.

Por todas estas consideraciones, se ve como método más económico y

lógico de mantenimiento de calderas, efectuar sobre el agua de aporte a las

mismas los procedimientos preventivos que la misma requiera, evitando así

costos de mantenimiento innecesarios y paradas imprevistas en plena etapa de

producción con los costos de lucro cesantes que agravan la misma,