ControlControl de Sde Sóólidos lidos TotalesTotales DisueltosDisueltos

Asegurar la calidad Asegurar la calidad del agua de caldera del agua de caldera a trava travéés del control s del control

continuo y continuo y automautomáático de la tico de la

cantidad de scantidad de sóólidos lidos disueltos en disueltos en suspensisuspensióón.n.

EfectosEfectos de de unun Alto NAlto Níível de STD en la vel de STD en la CalderaCaldera

• Arrastre de impurezas en el vapor;• Contaminación de productos y procesos;• Bloqueo de sistemas de distribución y drenaje;• Baja eficiencia de intercambio térmico (vapor húmedo y con impurezas);• Golpes de Ariete;• Formación de espuma que afecta a la lectura del nivel de agua en la caldera.

EfectosEfectos de de unun Alto NAlto Níível de STD en la vel de STD en la CalderaCaldera

Falta de eficiencia de

Intercambio térmicoContaminación de las válvulas y accesorios

Atascamiento de trampas

Caldeira

STD alto en la caldera.

Caldera

MidiendoMidiendo el el NivelNivel de STD a travde STD a travéés de la s de la conductividadconductividad elelééctricactrica deldel agua.agua.

El nível de STD en ppm es aproximadamente:STD = (Condutividade em µS.cm) x 0.7

OBS1: Relación válida para una muestra neutra a 25 oC

OBS2: El agua de la caldera se mantiene normalmente alcalina (típicamente pH 9 - 11) Con la intención de prevenir la corrosión de la caldera y como efecto de esto existe un aumento en la conductividad del agua.

CCáálculo de lculo de FlujoFlujo de Descargade Descarga

Flujo de descarga = F x SB - F

Siendo:

F = STD del agua de alimentación (ppm)

B = STD requerido en la caldera (ppm)

S = Capacidad de demanda de vapor (kg/h)

CCáálculo de lculo de FlujoFlujo de Descargade DescargaExemplo:

STD máximo permitido = 2,500 ppm

Presión de operación = 10 bar

Temperatura de saturación = 184oC

Alimentación con 250 ppm

Demanda de 10,000 kg/h

CCáálculo de lculo de FlujoFlujo de Descargade DescargaExemplo:Datos de entrada

F = STD de alimentación (ppm) = 250 ppm

B = STD requerido (ppm) = 2.500 ppm

S = Demanda de vapor (kg/h) = 10.000 kg/h

Flujo de descarga = F x SB - F

= 250 x 10.0002.500 - 250

= 1.111,11 kg/h

EconomEconomíía de Combustiblea de CombustiblePresión de la caldera

Bar g

7

10

17

26

% de combustíble

economizado en 1%

de economia de descarga

0.19%

0.21%

0.25%

0.28%

Ventajas del Control AutomVentajas del Control Automááticotico• Calidad del vapor generado;

• Economía del agua tratada químicamente;

• Economía del combustible para calentamiento;

• Paros por mantenimiento menos frecuentes;

• El operador puede realizar otras actividades;

• Control remoto del nivel de STD.

Película Spirax Sarco –Calderas

Sistema Sistema EnfriadorEnfriador de de MuestrasMuestras

Válvula de bloqueo de la muestra

salida de Agua refrigerante

Entrada de agua de

refrigeración

Toma de muestra

Sistema de Sistema de DetenciDetencióónn de Condensado de Condensado Contaminado Contaminado -- CCDCCD

Sistema de Sistema de DetenciDetencióónn de Condensado de Condensado Contaminado Contaminado -- CCDCCD

Evita contaminaciEvita contaminacióón de productos y dan de productos y dañños a la caldera;os a la caldera;

Consumo mConsumo míínimo de energnimo de energíía;a;

ReducciReduccióón del costo de tratamiento de agua;n del costo de tratamiento de agua;

Permite lectura contPermite lectura contíínua en el local de salida con senua en el local de salida con seññal al

para el registrador grafico;para el registrador grafico;

El sensor de compensaciEl sensor de compensacióón de temperatura proporciona n de temperatura proporciona

resultados precisos de la lectura de conductividad.resultados precisos de la lectura de conductividad.

Purgas de Purgas de FondoFondo

Remoción periódica de los sólidos asentados en el fondo a través de una válvula instalada en el fondo de la caldera.

CCáálculo de la Purga de lculo de la Purga de FondoFondo• Información Necesaria:

1 - Datos referentes al agua de alimentación o make-up:

Valores de: Cloro, Silicio, Sólidos totales disueltos,sólidosen suspensión y Hierro (ppm);

Flujo de agua de Make-up (kg/h).

2 - Dados referentes a Caldera:

Presión de Trabajo (Kgf/cm2);

Flujo de Vapor (Kg/h);

Porcentaje de retorno de condensado en relación con el vapor generado.

CCáálculo de Purgas de lculo de Purgas de FondoFondo• EXEMPLO:

Dados de la Caldera:

- Presión de Trabajo: 10,5 Kgf/cm2

- Flujo de Vapor: 3.000 Kg/h

- Percentual de retorno de condensado: 45% em relación con el vapor prod.

Dados Físico-Químicos de Alimentación:

- Cloruros: 12,4 ppm;

- Sílica: 8,0 ppm;

- STD: 79,2 ppm;

- Sólidos en Suspensión: 11,1 ppm;

- Fierro Total: 0,45 ppm.

CCáálculo de Purgas de lculo de Purgas de FondoFondo1o Paso:

Cálculo de los ciclos de concentración con relación a cada componente. Consultar a tabla abajo, de acuerdo con la presión de operación de la Caldera

C.C. = Concentração Máxima permitida (tabela)

Concentração da água da Caldeira (fornecida)

Pressão da Caldeira (Kgf/cm2)

STD (ppm) S.S. (ppm)

Sílica (ppm SiO2)

Ferro (ppm Fe) Cloreto (ppm CL)

0 - 10 3500 - 3000 350 - 300 180 - 140 10 até 13 Kgf/cm2

< 500

10 - 20 3000 - 2500 300 - 250 140 - 100 10 - 05 13 a 20 Kgf/cm2

< 400

20 - 30 2500 - 2000 250 - 200 100 - 50 05 - 04 20 a 30 Kgf/cm2

< 300

50 - 42 2000 - 1500 200 - 150 50 - 40 04 - 03 acima de 30 Kgf/cm2

< 150

C.C. Cloruros = 500 = 40,32

12,4

C.C. Sílica = 100 = 12,50

8

C.C. STD = 2500 = 31,57

79,2

C.C. S.S. = 250 = 22,52

11,1

C.C. Fierro = 5 = 11,1

0,45

Portanto, el Fierro es el componente crítico, es decir, alcanzara su concentración máxima permisible en el interior de la Caldera antes que los demas.

CCáálculo de Purgas de lculo de Purgas de FondoFondo

2o Passo:

Cálculo de la Cantidad de agua a ser descargada:

C.C.Fierro = C.C.Crítico = 11,1

B = Flujo de la Caldera

C.C.Crítico - 1

B = 3.000 = 297,03 Kg/h de agua a ser11,1 - 1 descargados

CCáálculo de Purgas de lculo de Purgas de FondoFondo

Descarga de Descarga de FondoFondo ManualManual

•• Necesita de supervisiNecesita de supervisióón del operador;n del operador;

•• Desperdicio de agua tratada y caliente;Desperdicio de agua tratada y caliente;

•• Riesgo de incrustaciones;Riesgo de incrustaciones;

•• CaCaíída de la eficiencia de la Caldera;da de la eficiencia de la Caldera;

•• Riesgo de enviar agua caliente para el Riesgo de enviar agua caliente para el drenaje.drenaje.

InstalaciInstalacióónn de Sistema Automde Sistema Automáático de Purga. tico de Purga.

VálvulaSolenóide

Inyección de AireComprimido

Actuador Neumático

Caldera

Válvula de Descargade Fondo Manual

Válvula de Descargade Fondo Automática

Alimentación de Energía

Timer

VantajasVantajas deldel Sistema AutomSistema Automááticotico

•• No No necesitanecesita de de supervisisupervisióónn deldeloperador;operador;

•• Minimiza desperdMinimiza desperdíício de agua tratada cio de agua tratada y y calentadacalentada;;

•• Minimiza Minimiza riesgoriesgo de de incrustacionesincrustaciones;;

•• Elimina el Elimina el riesgoriesgo de envio de agua de envio de agua calientecaliente al al drenajedrenaje. .

RelaciRelacióónn entre entre IncrustacionesIncrustaciones de CaCOde CaCO33 y y Perdida de Perdida de TransmisiTransmisióónn TTéérmicarmica

1,5 mm 15%3,1 mm 20%6,3 mm 39%9,5 mm 55%

12,7 mm 70%Incrustaciones de Sílice (SiO2) estos índices pueden incrementar por lo menos al doble los datos arriba mencionados.

Estos índices fueron comprovados por la Escuela Politécnica Federal de Zurich-Suiza, y publicados el 25/04/1984.

Perdida de Perdida de EficienciaEficiencia en en CalderasCalderas por la por la Presencia de Presencia de hollinhollin en en loslos TubosTubos

ESPESOR DE Hollin PERDIDA TÉRMICA

0,78 mm 9,5%1,50 mm 26,0%3,10 mm 45,3%4,60 mm 69,0%