Sist De Vapor

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IV.

Marco teórico

4.1 Descripción de un sistema de vapor
En la figura 4.1se muestra un sistema típico de vapor, cuyas partes principales se describen a
continuación.
Figura 4.1 Sistema típico de vapor (Armstrong International, 2011)

Agua de
alimentación

Un sistema típico de vapor está constituido por cuatro secciones, las cuales conforman un
ciclo. La primera sección corresponde a laGeneración. Durante esta etapa, en la caldera, se aplica
calor al agua de alimentación para elevar su temperatura. Después de que el agua se ha
evaporado, el vapor resultante pasa a la segunda etapa del ciclo de vapor: Distribución. Esto es
simplemente el movimiento del vapor de agua en un sistema cerrado a su punto de consumo. El
uso del vapor cualquiera que sea se denomina Transferencia de calor.Esta es la tercera etapa.
Finalmente la cuarta y última sección que completa el ciclo de vapor es el Retorno del condensado
(Armstrong International, 2011).
Adicionalmente se debe de considerar el sistema de alimentación de agua de la caldera ya
que es un factor muy importante para lograr el buen funcionamiento del sistema de vapor.

4.2 Sistema de alimentación de agua de caldera
La calidad del aguade alimentación a la caldera repercute directamente sobre el buen
funcionamiento de la misma, así como sobre la vida de muchos de los elementos que forman el
equipo generador de vapor.

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4.2.1 Control de la calidad del agua
A continuación se presentan las variables más importantes que se deben de controlar en el
agua de la caldera (MAVAINSA, 2005):


Concentración de gases no condensables

Sólidos disueltos totales (STD)



Dureza



pH



Alcalinidad



Conductividad eléctrica

4.2.1.1 Concentración de gases no condensables
Son los gases que no se condensan a la temperatura normal del agua cruda y entran al sistema de
generación de vapor arrastrados por el agua. Esto, debido a que su solubilidad es directamente
proporcional a la presión e inversamente proporcional a latemperatura y a la concentración de
sales disueltas (Flynn, 2009).
La presencia de estos gases no condensables son los causantes de la corrosión en las
tuberías. Los gases no condensables más comunes y dañinos son el oxígeno disuelto (O 2) en el
agua y el dióxido de carbono (CO2) (CONUEE, 2009a).
El O2 disuelto ataca al hierro y forma hidróxido férrico; esta corrosión se presenta como
ampollas en lasuperficie del metal y con el tiempo puede llegar a perforarlo (CONUEE, 2009a). El
CO2 combinado con el agua forma ácido carbónico que, bajo ciertas condiciones es un agente
corrosivo para los metales férreos y las aleaciones de níquel y cobre (Stanley E, 2007). Cuando
estos gases se presentan juntos, la velocidad de corrosión resultante puede ser de 10 a 40% mayor
que si actúan por separado (Flynn,2009).

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4.2.1.2 Sólidos disueltos totales (SDT)
Los SDT son la suma de los sólidos en suspensión y los sólidos disueltos. Los sólidos en suspensión
son los sólidos sedimentables (Menorca, 2011). Los sólidos disueltos o salinidad total es una
medida de la cantidad de materia disuelta en el agua.
Los SDT son los causantes de la incrustación en la caldera, ya que cuando el agua de
alimentación secalienta, se evapora y sale de la caldera como vapor destilado deja atrás las
impurezas. Entre más agua se evapora en la caldera, se añade más líquido para remplazarla.
Después de un periodo de tiempo los sólidos disueltos totales (SDT) alcanzan niveles críticos
dentro de la caldera. El incremento en los niveles dentro de la caldera es conocido como ciclos de
concentración (cc) (SISTEAGUA, 2011).En la Tabla 4.1 se observa el límite de SDT permisible de acuerdo de la presión de trabajo
de la caldera.
Tabla 4.1 Límite permisibles de SDT en la caldera (MAVAINSA, 2005).
Presión de

Sólidos disueltos

Sólidos en

trabajo

(ppm)

suspensión (ppm)

0-20

3500

300

20-30

3000

250

30-40

2500

150

≥140

500

5

(kg/cm2)

Sílice – La sílice forma parte de los SDT y puede estar disuelta en el...