Tecnologías para incrementar la vida útil de la caldera en plantas industriales

Incrementar la vida útil de la caldera en plantas industriales dependerá de un buen diseño, tanto de la caldera como de la tubería que la integra. Las calderas son omnipresentes en las industrias que consumen mucha energía y por ende son cruciales para las operaciones exitosas de la planta.

Una falla, o pérdida de la caldera, ocasiona graves problemas que van desde la seguridad de la instalación y del personal, hasta costosos períodos de inactividad. De allí parte la importancia de gestionar efectivamente la calidad y pureza del vapor, el arrastre, la corrosión, la escala y el consumo de energía de las mismas.

Al controlar estos parámetros, es posible mejorar la eficiencia e incrementar la vida útil de la caldera en plantas industriales a través de las diferentes tecnologías disponibles en el mercado, las cuales detallaremos más adelante.

Los problemas más frecuentes en los sistemas de vapor son los bajos niveles de agua, además de tuberías y válvulas de vapor dañadas debido problemas de golpe de ariete en tuberías de vapor, vibración, corrosión y erosión; además de la capacidad reducida de los calentadores de vapor y trampas de vapor sobrecargadas.

Estar conscientes de los inconvenientes relacionados con el agua de la caldera, ayudará a incrementar la vida útil de la caldera en plantas industriales. Una forma eficiente y oportuna de gestionar el funcionamiento de estos equipos es la implementación de metodologías que controlen todo el sistema de vapor.

Controlar adecuadamente el agua en el sistema es la acción determinante para incrementar la vida útil de la caldera en plantas industriales. Esto, no sólo evita la erosión, sino que también reduce el arrastre, la corrosión y la escala.

Las gotas de agua en el vapor a alta velocidad pueden ser tan abrasivas como las partículas de arena, causando erosión en los accesorios de tubería y asientos de válvula. Situaciones como estas pueden ser contrarrestadas con los sistemas de control de nivel, que están diseñados para monitorear continuamente la cantidad de sólidos disueltos en el agua de la caldera y ajustarse con varios programas de purga de superficie.

También se puede incrementar la vida útil de la caldera en plantas industriales proporcionando alarmas, tendencias técnologicas en la digitalización industrial e, incluso, monitoreo remoto con comunicaciones digitales.

Cuando todas las válvulas de vapor se abren a la vez, en los cambios de turno o cuando los procesos por lotes se conectan, ocurren dos problemas en la caldera:

• Primero, la presión del vapor disminuye rápidamente y caída en la presión del vapor causa un arrastre adicional.
• En segundo lugar, la interfaz entre el agua y el vapor aumenta. Esto ocurre porque en la operación de presión más baja instantánea, la producción rápida de burbujas de vapor de alto volumen puede literalmente fluidizar el agua. (Este fenómeno a menudo se llama «oleaje»). El nivel del agua puede elevarse tan fácilmente que el agua es literalmente absorbida por la línea de vapor.

Algunos equipos cuentan con control de encendido/apagado para una mejor precisión y reducción de la probabilidad de arrastre, asegurando un control de modulación. Si bien el arrastre no se puede evitar por completo, se puede minimizar mediante el funcionamiento adecuado del sistema y la implementación de tecnologías de gestión del agua, que están específicamente diseñadas para prevenir la corrosión.

Ahora, ¿Cuáles son las tecnologías para incrementar la vida útil de la caldera en plantas industriales?

• Analizador en línea, es un sistema que se maneja con la tecnología colorimétrica, para medir los niveles de sílice en el agua de la caldera.
• El analizador de oxígeno disuelto, a través de este equipo se obtiene la medición continua de niveles de trazas (ppb) de oxígeno disuelto en el agua de alimentación del sistema.
• Generadores de vapor que incluyen separador mecánico de paletas fijas, para proporcionar vapor seco. La implementación de estos equipos reduce los problemas causados ​​por el arrastre ya que por ser equipos especializados garantizan la calidad del vapor industrial cerca del 99,5 por ciento. Una forma de ahorrar energía en estos sistemas es con el uso del ultrasonido.
• Sistema de recuperación de calor de alta eficiencia. Trata de un equipo que no sólo recupera el calor sensible y latente desperdiciado, sino que también devuelve agua limpia y utilizable al sistema. Esta metodología beneficia a las calderas existentes y nuevas, así como a las aplicaciones que tienen un flujo de escape limpio, caliente y húmedo. Con su implementación se puede incrementar la vida útil de la caldera en plantas industriales.

La separación de vapor incompleta causa arrastre, lo que afecta las corrientes de proceso y la calidad del producto. Es por ello que los ingenieros de diseño de plantas deben trabajar con los fabricantes de equipos para seleccionar el equipo de separación de vapor más adecuado y prevenir eficazmente la contaminación severa por vapor.

Todas estas son tendencias que se pueden incorporar como parte del sistema de vapor y contribuyen a una mayor eficiencia de la caldera, hasta 95% y recuperación de una fuente de agua previamente no aprovechada, resultados que serían muy atractivos para quienes no sólo buscan cómo reducir el coste de pérdidas de vapor en plantas industriales.

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