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ARTíCULO TÉCNICO
ECONOMIZADORES

ECONOMIZADORES
La creciente competencia que existe hoy día obliga a las empresas a
buscar alternativas para reducir los costos operacionales de sus
procesos productivos.
Un costo de significativa importancia en la operación de las empresas es el
correspondiente a los gastos en combustible asociados a la generación de vapor,
considerando que las calderas estánpresentes en prácticamente todos los
procesos productivos y, por ende, en una amplia gama del sector industrial
(papeleras, cerveceras, curtiembres, textiles, procesadoras de alimentos, fábricas
de neumáticos, entre otras).
Con la reciente incorporación del gas natural al país, sin embargo, es posible
contar con una nueva alternativa para mejorar la eficiencia térmica de las
calderas y de esa manerareducir los gastos en combustible.
Se trata de los economizadores, los que debido a los bajísimos contenidos de
azufre (4 ppm) del gas natural, permiten recuperar una cantidad importante de
calor de los productos de la combustión, sin provocar problemas de corrosión en
las calderas o los ductos de evacuación de gases.
Hasta antes de la aparición de este gas en el país, los elevados contenidosde
azufre en los combustibles generalmente utilizados - 1,5% en el petróleo residual
y 2,0% en el carbón -, habían impedido considerar a los economizadores como un
componente estándar de una caldera.

El Rol de un Economizador
Un economizador es un intercambiador de calor de tubos aletados, que permite
recuperar parte del calor sensible de los productos de la combustión que emite
una caldera,transfiriéndolo al agua de alimentación y aumentando de esta
manera la eficiencia térmica.
La cantidad de calor que estos equipos pueden recuperar está limitada por el
punto rocío ácido (temperatura de condensación componentes ácidos) de los
productos de la combustión generados por el combustible utilizado en la caldera.
El punto rocío ácido está determinado por el azufre contenido en el combustible(dióxido de azufre en los productos de la combustión).
En la tabla Nº 1 se muestran los puntos de rocío ácido, las temperaturas mínimas
en chimenea y las temperaturas del agua alimentación para diferentes
combustibles.
Tal como se aprecia en esta taba, al operar con gas natural es posible recuperar
una mayor cantidad de energía de los productos de la combustión, puesto que es
THERMAL ENGINEERINGLTDA.

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posible llegar a temperaturas más bajas en chimenea, sin presentar problemas de
corrosión ácida.
Combustible

Punto Rocío Ácido

Temp. Mínima
Temp. Admisible
Chimenea
Agua Alimnetación
Gas Natural
65 °C
121 °C
100 °C
Petróleo Liviano
82 °C
135 °C
100 °C
Petróleo Bajo Azufre
93 °C
148 °C
104 °C
Petróleo Alto Azufre
110°C
160 °C
115 °C
Tabla Nº 1: Puntos de rocío ácido, temperaturas mínimas recomendadas para los productos de la
combustión y temperaturas admisibles del agua de alimentación para prevenir corrosión en
economizadores, de acuerdo al tipo de combustible.

Diseño de un Economizador
En el diseño de un economizador se debe considerar una baja pérdida de carga,
tanto en el lado agua como en el ladogases, para evitar que se produzcan
problemas con la alimentación de agua y descarga de gases producto de la
combustión.
Las velocidades del agua en un economizador generalmente fluctúan entre 0,3 a
1,5 m/s, permitiendo mantener la pérdida de carga del equipo por debajo del 5%
de la presión de trabajo de la caldera.
Las velocidades de los productos de la combustión a través del economizador
estánlimitadas por la pérdida de carga y las características abrasivas de la ceniza
presente en estos gases. A modo de referencia para el caso de las calderas que
utilizan carbón, se recomiendan velocidades de 9 a 11 m/s.
La cantidad de calor que puede ser recuperada por el economizador desde los
productos de la combustión, estará limitada por la temperatura a la que se
produce la ebullición del agua...