Válvulas de purga de caldera, ¿son importantes?

¿Ha disminuido la eficiencia de su caldera?, ¿se ha elevado la temperatura de los gases de combustión? Si se han detectado alguno de estos síntomas, es conveniente que se pregunte cuándo fue la última vez que realizó una purga de agua en su caldera y cómo lo hizo. Las purgas de la caldera evitan la acumulación de sólidos e incrustaciones que afectan no solo la operación de su caldera, sino que también pueden afectar la seguridad de esta. Por Ing. Guadalupe Beget*

Solidos

Debido al constante proceso de evaporación que se produce en la caldera, las impurezas contenidas en el agua, aún tratada, se concentran aumentando así el nivel total de sólidos disueltos (TDS). Si el nivel de TDS excede el máximo permitido por la regulación local y/o el valor fijado por el fabricante de la caldera, se producirá formación de espuma y consecuente arrastre, llevando así la contaminación al sistema de distribución de vapor.

Además estos sólidos se van depositando en los tubos y fondo de la caldera. Su acumulación produce un efecto de aislante térmico, disminuyendo así la transferencia de vapor; lo que hace que se requiera mayor combustible para alcanzar la misma temperatura del agua. Si este efecto no se controla, el aumento de temperatura de los tubos puede ser tal que se alcance la temperatura de diseño de estos, produciendo entonces su rotura con las consecuencias graves que esto puede traer a la seguridad de la caldera.

En el fondo de la caldera, la acumulación de sedimentos, comúnmente llamados barros, puede alcanzar la cámara húmeda e incluso el fogón, pudiendo producir roturas en esa zona.

Para prevenir todos estos problemas, es necesario e importante realizar las purgas de la caldera con la frecuencia y en la cantidad adecuada. De aquí la importancia de las válvulas de purga de caldera.

La válvula de purga continua o purga de superficie es la que remueve una cierta porción del agua de caldera en forma continua o periódica, con el objetivo de mantener la concentración de TDS dentro de los límites admisibles. Al mismo tiempo, agua tratada debe ser adicionada a la alimentación de la caldera para compensar esta remoción.

Valvula

Para la correcta selección de la válvula, se debe tener en cuenta tanto su diseño como materiales, ya que la misma estará sometida a la presión y temperatura del agua de la caldera y además debe soportar la caída de presión que se producirá cuando se descarga el agua. Dado que el agua se encuentra a la temperatura de equilibrio, cualquier caída de presión producirá el fenómeno de flashing que desgasta prematuramente los internos de la válvula.

La cantidad de agua a descargar por la válvula se determina en función de la conductividad (TDS) medida del agua de la caldera, la capacidad de la misma y el nivel máximo de conductividad admisible.

La purga puede realizarse en forma manual o automatizarse utilizando un sistema que debe estar compuesto por:

• Válvula de purga con actuador.
• Sensor de conductividad de agua.
• Controlador que recibe la señal del sensor y opera (abre o cierra) la válvula en función del valor medido y seteado.

Purgas

Se debe tener en cuenta además que la conductividad en función de la temperatura, por lo tanto se debe realizar la compensación del valor medido.

La automatización de la purga de superficie asegura que la cantidad de agua descargada por la válvula será solo la necesaria, aumentando así la eficiencia del sistema.

Por otro lado, como ya nombramos anteriormente, los depósitos de sólidos que forman escamas en las superficies de calentamiento y se asientan en el fondo de la caldera son resultado de la dureza residual o un excesivo contenido de fosfatos en el agua de caldera. La formación de escamas o incrustaciones crean una capa aislante del calor, lo que significa que las superficies de transferencia de calor están expuestas a la presión de diseño, pero a temperaturas más elevadas, que pueden terminar provocando deformaciones y hasta inclusive una explosión.

Valvulas

Para evitar esto se debe realizar una purga periódica de estos sólidos o barros acumulados en el fondo utilizando la válvula de purga intermitente. La función de esta válvula es solo eliminar los lodos acumulados, para esto debe abrir rápidamente y durante periodos muy cortos de tiempo, de tan solo segundos. Lo que se quiere lograr es que se produzca un efecto tipo “succión” de estos lodos en un corto tiempo, para esto es importante el diseño de los internos de la válvula.

La apertura de la válvula durante periodos mas largos llevaría a perdidas de agua, que se verán reflejadas en disminución de la eficiencia de la caldera.

Al igual que en la purga continua, la purga intermitente puede realizarse en forma manual o automatizarse para lograr una mejor eficiencia. Para la automatización el sistema más simple requiere:

• Válvula de purga con actuador neumático y solenoide.
• Controlador con timer que permita setear el intervalo y la duración de la apertura de la válvula.

Tener un sistema de purgas automático puede reducir significativamente las pérdidas de agua de la caldera, y por lo tanto las pérdidas de los productos químicos para el tratamiento de agua, de combustible y reducir costos de mantenimiento.

*División Procesos – Esco Argentina S.A.

Más información: www.escoarg.com.ar

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