Aspectos clave del tratamiento de agua para calderas de vapor

Damos inicio a una nueva temporada de publicación de artículos en vaporparalaindustria.com con este artículo relacionado con el tratamiento de agua para calderas de vapor. Y antes de que se pueda hablar y entender la purga de caldera, es necesario establecer una definición del agua junto con sus impurezas y los términos asociados como dureza, pH, etc.

El agua es la materia prima más importante sobre tierra. Es esencial para la vida, se usa para transportar y almacenar energía. También se le conoce como el “disolvente universal”. En su estado puro el agua (H20) es incolora, inodora e insípida; sin embargo, el agua pura es muy poco común. Todas las aguas naturales contienen diferentes tipos y cantidades de impurezas.

Un agua potable buena no necesariamente tiene que ser un agua de alimentación de caldera buena. El cuerpo humano absorbe fácilmente los minerales en el agua potable y son esenciales para nuestro bienestar. Las calderas, sin embargo, no los pueden asimilar y estos mismos minerales causarán daños a una caldera de vapor si no se eliminan.

De toda el agua del mundo, el 97% se encuentra en los océanos y una parte importante está atrapada en los glaciares polares -solamente el 0,65% está disponible para el uso doméstico e industrial. Esta pequeña proporción se consumiría rápidamente si no fuese por el ciclo de agua, tal y como se muestra en la siguiente figura:

Después de la evaporación, el agua se convierte en nubes, que se condensan en parte durante su viaje y luego vuelven a caer sobre la tierra como lluvia. Sin embargo, es una equivocación suponer que el agua de lluvia es pura; durante su caída a tierra recogerá impurezas como el ácido carbónico, nitrógeno y, en zonas industriales, dióxido de azufre. Cargado con estos ingredientes, el agua se filtra por las capas superiores de la tierra hasta la capa freática, o fluye por encima de la superficie de la tierra disolviendo y recogiendo impurezas adicionales.

Estas impurezas pueden formar incrustaciones en las superficies de transferencia de calor y pueden:

• Causar corrosión de metal.
• Reducir el ratio de transferencia de calor, produciendo recalentamiento y pérdida de fuerza mecánica.

En la siguiente tabla, se pueden leer los nombres técnicos y más comunes de las impurezas, sus símbolos químicos, y sus efectos:

Calidad del agua natural y variaciones regionales

La calidad de agua puede variar muchísimo de una región a otro dependiendo del origen del agua, minerales locales. Las impurezas comunes en el agua natural se pueden clasificar de la siguiente manera:

• Sólidos disueltos: Son sustancias que se disuelven en agua. Los principales son los carbonatos y sulfatos de calcio y magnesio, que forman incrustaciones cuando se calientan. Hay otros sólidos disueltos, que no forman incrustaciones. En la práctica, las sales que forman incrustaciones dentro de la caldera se deben cambiar químicamente para que produzcan cuerpos sólidos en suspensión, o lodo en vez de incrustaciones.
• Sólidos en suspensión: Son sustancias que existen en el agua como partículas en suspensión. Son generalmente minerales o sustancias de origen orgánico. Estas sustancias, generalmente, no son un problema cuando se pueden filtrar.
• Gases disueltos: Oxígeno y dióxido de carbono se pueden disolver fácilmente en el agua. Estos gases favorecen la corrosión.
• Sustancias que forman espumas: Estas son impurezas minerales que forman espuma. Un ejemplo es la sosa en forma de carbonato, cloruro o sulfato. La cantidad de impurezas presentes son sumamente pequeñas y se expresan generalmente en los análisis de agua como partes por millón (ppm), por peso o en miligramos por litro (mg/l). Las siguientes secciones de este módulo describen las características del agua.

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