Calderas - Reparación y Mantenimiento

Clayton de México S.A. de C.V.

Curso de Operación y
Mantenimiento para
Generadores de Vapor

En varias secciones de este manual de capacitación aparecen párrafos de:
NOTA y PRECAUCIÓN.



NOTA

Los párrafos de NOTA deben ser observados para la operación esencial y
efectiva de los procedimientos, condiciones o reglas para el mejor
funcionamiento de su equipo.



PRECAUCIÓN

Los párrafos de PRECAUCIÓN deben ser observados con mayor
detenimiento para evitar daños al equipo, instalaciones y personal operativo.

ÍNDICE
SECCIÓN I
PRINCIPIOS TEÓRICOS
Concepto de Vapor
Generación de Vapor
Tipos de Generadores de Vapor
Utilización del Vapor
Sistemas de Vapor
Capacidad de un Generador
Descripción del Modelo de un Generador Clayton
SECCIÓN II
COMPONENTES BÁSICOS DEL GENERADOR
Unidad de Calentamiento
Accesorios de la Unidad de Calentamiento
Separador de Vapor
Trampa de Vapor
Bomba de Agua
Conjunto Quemador y Ventilador

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ÍNDICE (continuación)
SECCIÓN III
FLUJO DE AGUA VAPOR
Flujo de Agua y Vapor en el Generador
Filtro “Y”
Amortiguador de Admisión
Amortiguador de Descarga
Válvula de Contra Flujo (Check)
Manómetro de Presión Alimentación, Vapor y Trampa de Vapor
Válvula de Alimentación
Válvula de la Unidad de Calentamiento
Termocople Auxiliar del Control Principal de Temperatura
Trampa de Vapor
Válvula de inspección
Válvula de Seguridad
Interruptor de Presión de Vapor y Modulador de Presión
Interruptor de Nivel de Aceite

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SECCIÓN IV
TRATAMIENTO DEL AGUA DE ALIMENTACIÓN
Parámetros Reglamentarios para la Operación
Compuestos Químicos y Accesorios para el Control del agua de alimentación
Dureza del Agua
Equipo Suavizador
Operación del Suavizador Automático
Oxigeno y Gases Corrosivos
Alcalinidad y pH
Sólidos Disueltos
Sólidos en Suspensión
Tratamiento Interno
Compuestos Químicos Clayton para Acondicionamiento de Agua
Equipo de Análisis para Agua de Alimentación
Prueba de pH

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SECCIÓN V
SISTEMA DE COMBUSTIÓN
Sistema de Combustión
Tipos de Tiro
Combustible Diesel
Combustible Gas
Interruptores de Presión y Modulación de Vapor
Hollinamiento
Ajuste del Quemador
Diagnostico para Falla de Encendido del Quemador
SECCIÓN VI
OPERACIÓN DEL GENERADOR
Operación del Generador de Vapor
Secuencia de Arranque (Generadores E60, E100, E150 y E200)
Secuencia de Paro
Purga del Generador
Secuencia de Arranque (Generadores E10,15,20,30 y 40)
Secuencia de Paro

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SECCIÓN VII
MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Generalidades
La Bitácora de Operación y Mantenimiento
Servicio Diario
Servicio Semanal
Servicio Quincenal
Servicio Mensual
Servicio Semestral o Anual
Figura No. 39 Bitácora de Operación
SECCIÓN VIII
AJUSTE DE QUEMADORES USADOS EN LOS GENERADORES
Quemador para Generadores T700, E10, E15, E20 DIESEL
Quemador para Generadores T700, E10, E15, E20 GAS
Quemador para Generadores T1400, E30, E40 DIESEL
Quemador para Generadores T1400, E30, E40 GAS
Quemador para Generador E60 DIESEL
Quemador para Generador E60 GAS
Quemador para Generador E100 DIESEL
Quemador para Generador E100 GAS

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SECCIÓN VIII
AJUSTE DE QUEMADORES USADOS EN LOS GENERADORES
Quemador para Generador E150 Diesel
Quemador para Generadores E150/200 GAS

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SECCIÓN IX
SECUENCIA ELÉCTRICA DE OPERACIÓN

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SECCIÓN X
SÍNTOMA, DIAGNÓSTICO Y SOLUCIÓN POSIBLE

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SECCION I PRINCIPIOS TEORICOS
CONCEPTO DE VAPOR
Imaginemos lo que ocurre cuando colocamos un
recipiente con agua, sin tapa, sobre una fuente de
fuego. A medida que pasa el tiempo, el calor
desarrollado traspasa el recipiente y el agua empieza
a incrementar su temperatura hasta burbujear,
desprendiéndose como resultado de este aumento de
temperatura, agua en estado gaseoso que escapa a
la atmósfera. Lo anterior produjo un cambio físico en
el agua, de líquido a gaseoso, es decir, el calor que
es transferido al agua es expulsado de inmediato en
forma de “vapor” hacia el medio ambiente. Si
dejamos el recipiente con agua sobre la fuente de
calor durante más tiempo, el agua continuará
transformándose en vapor hasta que no quede
ninguna gota, debido a que no almacenamos nada
de este vapor,
se expulsa totalmente a la atmósfera.
Del fenómeno anterior podemos definir al vapor
como el cambio en el estado físico, que sufre el
agua al someterla a un aumento de temperatura.
Lo anterior es conocido comúnmente como
evaporación del agua.

GENERACIÓN DE VAPOR
Concepto de Generador de Vapor
Para poder generar vapor a una escala mayor,
es necesario contar con un sistema que sea
capaz de almacenar el agua que se ha de
transformar en vapor, una fuente de calor que
pueda elevar su temperatura hasta su punto de
evaporación, una superficie metálica que pueda
transferir el calor al agua y una zona destinada al
almacenamiento del vapor generado; todo al
mismo tiempo, de tal forma que se den las
condiciones similares al caso del recipiente con
agua que fue descrito.
A estos sistemas se les conoce con el nombre
de Generadores de Vapor, conocidos
comúnmente con el nombre de Calderas, los
cuales podemos definir de la siguiente forma:
Se entiende por Generador de Vapor a aquella
máquina que transforma el Agua en Vapor
aprovechando el calor generado por la
combustión de un material combustible, a
través de un intercambio de temperatura,
teniendo como característica principal ser un
recipiente cerrado sujeto a una presión mayor
que la atmosférica.

Tipos de Generadores de Vapor
Generadores de Vapor Acuotubulares (Generadores de Tubos de Agua)

Generador de Vapor CLAYTON, Tubos de Agua

Generadores de Vapor Pirotubulares (Generadores de Tubos de Humo)

Generador de Vapor, Tubos de Humo

FIGURA No. 2 CALDERA CONVENCIONAL DE TUBOS DE FUEGO COMPARADA CON UN
GENERADOR DE VAPOR CLAYTON

Utilización del Vapor
El vapor es utilizado en miles de
industrias, sin él no sería posible generar
la energía eléctrica que consumimos, ni
tampoco la preparación de
medicamentos y productos alimenticios

Descripción del Modelo de un Generador Clayton
Todos los Generadores Clayton cuentan con un modelo que los identifica en: Tipo de Combustible utilizado, Capacidad,
presión de trabajo y ventajas en términos de economía y eficiencia. Veamos unos ejemplos:
Un Generador cuyo modelo es: EG-60-1
E.- Significa que es una máquina Eficiente y Económica en consumo de combustible.
G.- Utiliza Combustible Gas.
60.- Capacidad del Generador expresado en Caballos Caldera.
-1.- Presión de operación 7 kg/cm² (100 lb/plug²)
Un Generador cuyo modelo es: EO-200-2.
E.- Significa que es una máquina Eficiente y Económica en consumo de combustible.
O.- Utiliza Combustible Diesel.
200.- Capacidad de 200 Caballos Caldera.
-2.- Presión de operación 14 Kg/cm² (200 lb/plug²)
Un Generador cuyo modelo es: EOG-100-3.
A diferencia de los modelos anteriores este Generador puede trabajar con combustible Diesel o con combustible Gas, lo
único que hay que hacer es seleccionar el tipo de combustible en el tablero de control y montar el Quemador y sus
componentes necesarios para funcionar con el combustible seleccionado. Genera 100 Caballos Caldera.
-3.- Presión de operación 21 Kg/cm² (300 lb/plug² )
Siglas adicionales al modelo indican características en particular, tales como:
Modelo SEOG – 254.
(S) Significa que el Generador cuenta con una sección economizadora Adicional a la unidad de
calentamiento normal y el dígito
(4) significa fabricación americana con control computarizado para modular la capacidad. La
capacidad nominal en Caballos Caldera, será el número entero resultante de restar las 4 unidades. Así SEOG-254
generará 250 C.C. y tendrá una sección economizadora adicional.
Modelo EG–254-LBN.
(LBN) Significa que el Generador cuenta con un Quemador de Bajo NOx (Óxidos de Nitrógeno).

Modulación de la capacidad del Generador
Un Generador de 10 a 20 Caballos entrega desde el arranque su máxima descarga de vapor hacia el
proceso, por lo que no es posible modular su capacidad. En generadores de 30 hasta 200 Caballos
Caldera, fabricación nacional, sí es posible modificar su capacidad de descarga de vapor variando los
porcentajes de suministro de Agua, Aire y Combustible, pudiendo entregar un 50% de capacidad o bien,
un 100% de capacidad. Por lo anterior, se adoptó el nombre de Operación a Fuego Bajo cuando el
generador trabaja a un 50% de capacidad, y cuando trabaja a un 100% de capacidad se le llama
Operación a Fuego Alto. A diferencia, de los modelos nacionales, los generadores modulantes cuentan
con un sistema de modulación más completo para poder variar la capacidad, lo anterior es controlado
por un interruptor manual. La forma en que se lleva a cabo el control de estas variables se describirá en
los capítulos posteriores.
MODELO
E10
E15
E20
E30
E40
E60
E100
E150
E200
E204/SE204/E204LBN
E254/SE254/E254LBN
E304/SE304/E304LBN
E354/SE354/E354LBN
E404/SE404/E404LBN
E504/SE504/E504LBN
E604/
/E604LBN
E754/
/E754LBN

COMBUSTIBLE
G-GAS / O-DIESEL
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O
G/O

CAPACIDAD
BHP (CC)
10
15
20
30
40
60
100
150
200
200
250
300
350
400
500
600
750

Kg/cm²
156.5
234.5
313.0
469.5
626.0
939.0
1565.0
2347.5
3130.0
3130.0
3912.5
4695.0
5477.5
6260.0
7825.0
9390.0
11737.5

MODULACION DE LA CAPACIDAD
100% capacidad
100% capacidad
100% capacidad
50% F.B. capacidad 100% F.A.

SECCION II COMPONENTES BASICOS DEL
GENERADOR
Unidad de Calentamiento (Serpentín)
La Unidad de Calentamiento consiste de una serie
de secciones de tubo de acero al carbón arrollados
en espiral (comúnmente denominados como
«pancakes»).La Unidad de Calentamiento está
construida en base a un diseño monotubular. La
circulación del fluido es a contraflujo y a
velocidades controladas para proveer máxima
transferencia de calor. Los gases de combustión
fluyen en forma ascendente por las secciones de
tubo de la Unidad de Calentamiento mientras que el
fluido en el interior del tubo circula con dirección
descendente.
La construcción de las espiras de la unidad de
calentamiento es robusta y esta diseñada para
contener los efectos de expansión y contracción
durante los ciclos de calentamiento y enfriamiento.
Todas las unidades son sometidas a un tratamiento
térmico de relevo de esfuerzos y a su vez son
probadas a alta presión.
Ensamble de la Sección Generadora

GENERADOR
Unidad de Calentamiento (Serpentín)
ALIMENTACIÓN
DE AGUA

MEZCLA
AGUA-VAPOR

COMBUSTION

GENERADOR
Separador de Vapor
Una combinación de fluido y vapor procedentes de la
Unidad de Calentamiento se descarga en la Boquilla
Separadora del Separador de Vapor. La velocidad y
fuerza centrífuga del Vapor libera la humedad que
pudiera contener, misma que resbala al fondo del
Separador. A medida que este líquido se acumula en
el fondo del separador, y su nivel se eleva lo
suficiente, la Trampa de Vapor lo extrae y retorna al
Receptor de Condensado. Este método efectivo de
separación mecánica evita el arrastre de líquido y
tratamiento químico hacia el servicio de vapor.
Una mayor calidad del vapor significa mayor energía
- un kilogramo de vapor contiene típicamente de 3 a
5 veces la cantidad de calor que un kilogramo de
agua a la misma temperatura y ese calor es
recuperado más fácilmente en su proceso, que el
calor en el agua. En adición, para reducir la cantidad
de agua que va hacia su proceso, el vapor de alta
calidad también provee la ventaja de reducir los
sólidos acarreados hacia su sistema - los sólidos
que pueden dañar su equipo o, en el caso de
inyección de vapor, pueden causar problemas en la
calidad del producto.

GENERADOR
Separador de Vapor

GENERADOR
Tabla de presión-temperatura
PRESIÓN
MANOMÉTRICA TEMPERATURA
PSIG Kg/cm2
°F
°C

5
10
15
60
65
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160

0.35
0.7
1.05
4.22
4.57
4.92
5.62
6.37
7.03
7.73
8.45
9.14
9.84
10.55
11.25

228
240
250
308
312
316
324
331
338
344
350
356
361
366
370

109
115
121
153
156
158
162
167
170
173
177
180
183
185
187

PRESIÓN
PSIG Kg/cm2
°F
°C

170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310

11.95
12.45
13.36
14.06
14.76
15.46
16.16
16.87
17.57
18.27
18.98
19.68
20.38
21.09
21.79

375
380
384
388
392
396
399
403
406
409
413
416
419
422
425

190
193
195
197
200
202
204
206
208
209
212
213
215
217
218

PRESIÓN
PSIG Kg/cm2
°F
°C

320
330
340
350
360
370
380
390
400
410
420
440
460
480
500

22.49
23.19
23.9
24.6
25.3
26.01
26.71
27.41
28.12
28.82
29.52
30.93
32.33
33.74
35.15

428
431
433
436
438
441
443
445
448
450
453
457
462
466
470

220
222
223
224
226
227
228
229
231
234
236
237
239
241
243

GENERADOR
Bomba de Agua
La bomba de agua Clayton es un diseño y
manufacturada especialmente para proveer
una circulación forzada a través de la
unidad de calentamiento con esto asegura
que la unidad este llena bajo las
condiciones de carga. Los diafragmas de la
bomba son operados hidráulicamente por la
acción recíprocante de los pistones. Cada
carrera del pistón desplaza el agua de
alimentación hacia la sección de descarga
de los cabezales de las válvulas de
retención.

GENERADOR
Bomba de Agua

GENERADOR
Conjunto quemador y ventilador

Flama en forma
de corazón

ventilador

Ducto de aire
voluta

Quemador

SECCION III FLUJO DE AGUA Y VAPOR
UNIDAD DE
CALENTAMIENTO
4

D

A

INTERRUPTORES
DE PRESION

VALVULA DE
SEGURIDAD

B
VALVULA CHECK
DE CONTRAFLUJO

C
2

5

BOMBA DE
AGUA

TRAMPA DE
VAPOR

3
CAMARA DE
COMBUSTION

TERMOCOPLE
6

AMORTIGUADOR
DE ADMISION
1
VALVULA DE
ALIVIO

AMORTIGUADOR
DE DESCARGA

ENTRADA
DE AGUA
1.- VALVULA DE ADMISION BOMBA DE AGUA
2 .-VALVULA DE ADMISION UNIDAD DE CALENTAMIENTO
3.- VALVULA DE PURGA DE LA UNIDA DE CALENTAMIENTO
4.-VALVULA DE DESCARGA DE VAPOR
5.-VALVULA DE DESCARGA DE LA TRAMPA DE VAPOR
6.-VALVULA DE PURGA DEL SEPARADOR DE VAPOR

A.-MANOMETRO DE ALIMENTACION
B.-MANOMETRO DE PRESION DE VAPOR
C.-MANOMETRO DE LA TRAMPA DE VAPOR
D.-TERMOMETRO DEL SEPARADOR DE VAPOR

Filtro “ Y “
Contiene en su interior una malla de filtración, cuyos orificios controlan solamente sólidos
mayores arrastrados por el agua que alimenta el Generador de Vapor.

Amortiguador de admisión
Este amortiguador es un inserto de hule con una cubierta
metálica, está instalado en la línea de admisión de la bomba
de agua del Generador de Vapor.

Usado en los modelos E10/15/20
Usado en los modelos E30/40/60/100/150/200

Amortiguador de descarga
Este amortiguador es un inserto de hule con una cubierta
metálica, está instalado en la línea de descarga de la
bomba de agua del Generador de Vapor.

Usado en los modelos E10/15/20

Usado en los modelos E30/40/60/100/150/200

Válvula de alivio
Esta válvula se localiza a la descarga de la bomba de agua
del Generador de vapor, y está puesta para proteger a la
bomba de agua si la presión excede de 28 kg/cm²,
desalojando el exceso de presión originada por alguna
obstrucción o taponamiento en la línea de descarga de
agua hacia la unidad de calentamiento.

Válvula de contraflujo (check)
La válvula de contra flujo es del tipo “Check”, es decir, que
permite el flujo de agua en una sola dirección, impidiendo
cualquier retorno de la misma.
Se localiza entre la bomba de agua del Generador de Vapor
y la unidad de calentamiento. Su función es impedir que
exista un retorno de agua o vapor hacia la bomba de agua,
cuando ésta deja de bombear.

Usado en los modelos e10/15/20/30/40

Usado en los modelos E60/100/150/200

Manómetros alimentación, vapor y
trampa de vapor
Se encuentra en el panel de la caja de controles.
Está graduado en Libras por Pulgada Cuadrada
(Lb/pulg²) y kilogramos por Centímetro Cuadrado
(Kg/cm²).
Su función es la de indicarnos la contra presión
en la unidad de calentamiento, es decir, la lectura
que registraremos nos estará indicando la presión
que debe vencer para entrar a dicha unidad de
calentamiento.
También nos indicará si el Generador de Vapor se
está incrustando debido a que se incrementara la
presión de manómetro

Válvula de alimentación
La válvula de alimentación se encuentra instalada
en la línea de admisión de agua a la Unidad de
Calentamiento. Cerrando momentáneamente la
válvula se puede probar el ajuste de la válvula de
alivio o verificar si la bomba de agua funciona
adecuadamente.


Termocople auxiliar del control
principal de temperatura (FP) y (SP)
(FP) Primera protección.- Este control está
conectado
al termocople
y al detectar un
aumento de temperatura corta el suministro de
combustible manteniendo la circulación de agua y
aire a través del generador en condiciones de
poca agua.
Al enfriarse pasa a su punto de
ajuste inferior, continúa automáticamente la
actividad normal del generador.
(SP) Segunda protección.- Este control está
conectado
al termocople
y al detectar un
aumento de temperatura corta el suministro de
combustible manteniendo la circulación de agua y
aire a través del generador en condiciones de
poca agua.
Al enfriarse pasa a su punto de
ajuste inferior, continúa automáticamente la
actividad normal del generador.

Trampa de vapor
La trampa de vapor es de tipo mecánico, de
cubeta invertida. Se encuentra conectada al
separador de vapor. Su función es desalojar el
exceso de agua que se acumula en la parte
inferior del separador, logrando así, junto con el
separador fijo que el vapor se suministre con
menos del 0.5% de humedad.

Válvula de seguridad
La válvula de seguridad está instalada en la parte
superior del domo separador de vapor. Está
ajustada para que se dispare a plenitud
cuando la presión del vapor exceda un 25% la
presión máxima de trabajo. Viene ajustada y
protegida con un sello metálico colocado por el
fabricante para evitar que el usuario altere su
ajuste, por tanto, en caso de falla de la válvula se
deberá montar una nueva

Termómetro
El equipo cuenta con tres termómetros. Uno está
ubicado al frente del separador de vapor
indicando la temperatura del vapor a determinada
presión. Otro está montado en el tanque de
condensados para conocer la temperatura del
agua de alimentación. El tercero está montado en
la chimenea, e indica la temperatura de salida de
los gases de la combustión.

Válvula del soplador de hollín (solo
quemadores para diesel)
Su función es dejar pasar el vapor que se
encuentra en el separador hacia la unidad de
calentamiento, una vez que se abra manualmente
la válvula. El flujo de vapor desprende el hollín
que se encuentra acumulado en los tubos de la
unidad de calentamiento, dejándolos limpios para
que aprovechen al máximo la transferencia de
calor.

Interruptor de presión de vapor y
modulador de presión
Estos interruptores se accionan con la presión del
vapor.
Se encuentran interconectados al
separador de vapor por medio de un tubo de
cobre. Se ajustan para que controlen el apagado
y encendido del quemador,
así como la
modulación del fuego, de acuerdo a la presión de
vapor.

Interruptor de nivel de aceite
(opcional a partir del modelo E60 y
superiores)
El interruptor de nivel de aceite es accionado por
un flotador instalado en el cárter de la bomba de
agua. Cuando el nivel de aceite disminuye, el
flotador baja y acciona el interruptor parando el
motor del Generador. Igualmente, cuando el nivel
sube más de lo adecuado, como en el caso de
que entrara agua al cárter, el flotador parará el
motor del Generador. Su función principal es la
de evitar daños a la bomba de agua causados
por falta de lubricación.

SECCION IV TRATAMIENTO DEL AGUA
Parámetros Reglamentarios para la Operación
El tratamiento de agua tiene por objeto proteger a su equipo contra corrosión e incrustación. Las
consecuencias que origina el descuido en el tratamiento de agua, normalmente repercuten en
altos costos de mantenimiento y combustible así como en el consecuente desgaste prematuro del
equipo. La máxima eficiencia en los sistemas de vapor CLAYTON se obtiene a través del control
de la cantidad de agua que alimenta su generador de vapor, por ello debe vigilarse diariamente
que el agua reúna EN TODO MOMENTO las siguientes características:
1.Cero DUREZA
2.pH 10.5 – 11.5 (rango normal). Valor máximo permisible de 12.5.
3.Libre de OXÍGENO DISUELTO con un valor de sulfito residual > 50
ppm.
SÓLIDOS TOTALES DISUELTOS: Rango normal 3000 – 6000 ppm.
Límite máximo 8550 ppm
Equipos con desmineralizador 1000 – 3000 ppm
FIERRO DISUELTO: < 1.0 ppm
Libre de SÓLIDOS SUSPENDIDOS
SÍLICE:120 ppm con la alcalinidad apropiada de OH
Para desmineralizadores < 10 ppm

Compuestos químicos y accesorios para el control de tratamiento del
agua de alimentación
Los compuestos químicos Clayton (Oxiclay y PoliClay) en conjunto con los accesorios (equipo
suavizador de agua, bombas dosificadoras, tanques de condensados y sistema de
precalentamiento en el tanque de condensados), constituyen un sistema de control completo y de
bajo costo.

Oxiclay
Para eliminar el oxigeno disuelto en el agua lo
podemos secuestrar por medio de un producto
químico, en este caso elaborado a base de sulfito
catalizado para llevar a cabo la reacción en algunos
minutos garantizando la eliminación total del oxigeno
disuelto en el agua.
Alimente por medio de una bomba dosificadora.


Policlay
Existen varias soluciones para evitar la corrosión.
Se requiere mantener un pH entre 10.5 – 12.0 para
evitar ataques de corrosión por tendencia ácida o
cáustica según sea el caso. Esto de logra por medio
de PRODUCTO QUIMICO.
Alimente por medio de una bomba dosificadora.

El Agua como solvente

El Cloruro de
Sodio contiene
Na+ y Cl- iones

Sal disolviéndose en agua


SALES COMUNES DISUELTAS EN EL AGUA
 CATIONES (+)

 ANIONES (-)

•
•
•

•

Sulfatos (SO4)

•

Nitratos (NO3)

•

Bicarbonatos (HCO3)

•

Cloruros (Cl)
Sílice ( SiO2)

Calcio (Ca)
Magnesio (Mg)
Sodio (Na)

•

La incrustación es uno de los problemas que suele verse con
mayor frecuencia. Se origina por la dureza del agua (sales de
calcio, magnesio ó sílice).
Posee una conductividad térmica baja y ésta se forma con
mucha rapidez en puntos de mayor trasferencia de temperatura.

La precipitación de sales de Calcio y Magnesio
forma capas adherentes conocidas como:
DUREZA
Ca(HCO3)2 + calor
BICARBONATO DE CALCIO

Mg(HCO3)2 + calor
BICARBONATO DE MAGNESIO

CaCO3 + H2O + CO2

CARBONATO DE CALCIO

AGUA

BIOXIDO DE CARBONO

MgCO3 + H2O + CO2
CARBONATO DE MAGNESIO

AGUA

BIOXIDO DE CARBONO

Cantidad de sales minerales en solución
1ppm = 1 mg/l
1gpg = 17.1 ppm

Solución para eliminar las sales: La forma mas efectiva para de eliminar estas sales
minerales incrustantes es a través de diversos equipos tales como: SUAVIZADORES,
DESMINERALIZADORES y OSMOSIS INVERSA.

desmineralizador

suavizador

Osmosis inversa

Equipo suavizador
TANQUE DE SALMUERA. Este tanque contiene un
flotador, una línea de succión y una cantidad
predeterminada de Sal en Grano inmersa en agua. Está
solución es lo que comúnmente llamamos Salmuera, y se
utiliza para reactivar la resina a fin de que recupere su
capacidad de intercambio iónico, que cedió cuando
estaba en posición de servicio

TANQUE DE RESINA. De acuerdo a la capacidad del
suavizador, este tanque contiene determinada cantidad de
resina Catiónica o Zeolita depositada sobre un lecho de
grava que le sirve de soporte y a la vez para filtrar el agua
que sale de dicho tanque. La resina, al entrar en contacto
con el agua dura, realiza una función química para
intercambiar los iones de sodio que contiene la resina, por
los iones de Calcio y Magnesio que contiene el agua, lo
que en otras palabras significa suavizar el agua.


ENTRADA DE AGUA

MANOMETRO

FILTRO Y
TUBO CENTRAL

TURBINA
RESINA
GRAVA

En Servicio

Retrolavado

Regenerado

Enjuague Lento

Enjuague Rápido

Reposición de agua y tanque de salmuera

Carga de sal por periodo de regeneración
MODELO

CARGA INICIAL
Kg.

CARGA POR
REGENERACION
Kg-

30A

180

7

60A

180

14

90A

180

21

120A

200

28

150A

200

35

180A

450

42

210A

450

49

240A

450

56

Como calcular un suavizador.
Para calcular un equipo suavizador se deberá tomar en cuenta la capacidad
del equipo, % de retorno de condensados y las horas de operación.
•Se debe calcular el consumo de agua
(CC) (15.65 kgv/hr) (T. operación) = lts/día --------------- 1
•Agua de repuesto
1

(1-% Retorno de Condensado) = lts/día ---------------- 2

•Dureza a eliminar
2 (Dureza en ppm) = mg/día --------------- 3
3 / 1000 = gr/día -------------- 4
4 / 2000 = ft3
NOTA: 1 ft3 = 2,000 gramos de dureza = 30,000 granos.

Sal por regeneración.
1 ft3 = 15 lb (0.45) = 6.75 kg sal / día
ft3 del equipo suavizador (6.75 kg sal) = kg necesarios de sal / día -------- 1
Cantidad de agua para preparar solución de salmuera
1 / 0.360 kg/l = cantidad de agua para la solución de salmuera.

Corrosión: Se define como la deterioración gradual o destrucción, de
una sustancia o de un material, por acción química.

Comportamiento del
oxigeno en el agua.
Como se observa
cuando el agua se encuentra a
baja temperatura contiene mayor
cantidad de oxigeno disuelto.

Descomposición de Bicarbonatos y Carbonatos:
CORROSION
NaHCO3 + calor
BICARBONATOS

NaCO3 + H2O + CO2
CARBONATOS

NaCO3 + H2O + calor
CARBONATOS

AGUA

AGUA

BIOXIDO DE CARBONO

NaOH + CO2
HIDROXIDO DE SODIO

BIOXIDO DE CARBONO

EL CO2 liberado reacciona cuando el vapor se condensa produciendo
ácido carbónico.
CO2 + H2O
H 2CO3
BIOXIDO DE CARBONO

AGUA

ACIDO CARBONICO

Tratamiento del oxigeno disuelto por métodos químicos
Na2SO3 +
SULFITO DE SODIO

1/2O2

Na2SO4

OXIGENO

SULFATO DE SODIO

Métodos de calentamiento para eliminar el oxigeno
EQUIPO

TEMPERATURA

COSTO
INICIAL

USO DE
PRODUCTO
QUIMICO

ELIMINACION DE
OXIGENO

Deaereador

100°C
O MAYOR

Máximo

Mínimo

Excelente

Tanque de
precalentamiento

87 – 98

Bajo

Bajo

Buena

Tanque frío

37 o MENOR

Mínimo

Máximo

Pobre


Como calcular la dosis de producto químico.
El producto químico se debe calcular en base a las HORAS DE OPERACIÓN,
CAPACIDAD DEL
EQUIPO, % DE RETORNO DE CONDENSADO y % DE CARGA.
•OXICLAY
0.7 (CC) (15.65 kgv/hr) (1-% RC) (T. Operación) (% de Carga) = ml
•POLICLAY
0.105 (CC) (15.65 kgv/hr) (1-% RC) (T. Operación) (% de Carga) = ml
•COMPUESTO 1A
0.15 (CC) (15.65 kgv/hr) (1-% RC) (T. Operación) (% de Carga) = gr
•COSD-15
0.04 (CC) (15.65 kgv/hr) (1-% RC) (T. Operación) (% de Carga) = gr
•AMINCLAY
0.0421 (CC) (1-% RC) (T. Operación) (Alcalinidad ppm)(% de Carga) = ml

De la formula anterior:
CC = Caballos Caldera
1 CC = 15.65 kgv/hr = 4.13 gal/hr
% Carga = Eficiencia de la Caldera, en modulantes se tomara en
cuenta el Rate de operación.
*Se recomienda calcular las dosis de producto químico para 8 horas
de operación.

Calculo para el Volumen a dosificar:
Considerando una bomba dosificadora de 120 litros por día.
Tenemos que 120 lts por día / 24 hr. = 5 litros por hr.
Con lo anterior podemos calcular el volumen a dosificar de la siguiente forma
5Lts/hr (% Stroke)(Tiempo de Operación) = Volumen a dosificar
Volumen a dosificar – Volumen de Quimico = Volumen de agua suave para
diluir los productos quimicos

Bombas Dosificadoras

SECCION V SISTEMA DE COMBUSTION
Combustión.
La Combustión es la oxidación rápida o violenta de aquellos materiales o substancias capaces de
oxidarse (reacción química), cuyos nombres son combustibles.
Se dice que una combustión es completa o correcta, cuando es aprovechado al máximo el poder
calorífico del combustible que se esté quemando, es decir, cuando se obtiene el grado máximo de
oxidación de dicho combustible.
Para llevar a cabo una combustión, es necesario contar con los elementos indispensables como lo
son combustible, comburente y la ignición.
Combustibl
e

Unidad

Precio

Poder

Costo por

Relación

Unitario

Calorifico

Millon Kcal

Base

Pesos

Kcal

Pesos

Diesel

Gas Natural

Mt3

3.13

8,044

389.10

0.63

Gas L.P.

Kg.

8.92

11,953

746.25

1.21

Diesel

Lt.

5.31

8,581

618.81

1.00

Combustoleo

Lt.

3.50

9,717

360.02

0.58

Electricidad

KW

1.13

860

1,302.33

2.11


Teoría de la combustión.
C + O2
CARBONO

OXIGENO

H + O2
HIDROGENO

OXIGENO

S + O2
AZUFRE

OXIGENO

Combustión Incompleta
C + O2
CARBONO

OXIGENO

CO2 + Calor
BIOXIDO DE CARBONO

H2O + Calor
VAPOR DE AGUA

SO2 + Calor
BIOXIDO DE AZUFRE

CO2 + Calor
BIOXIDO DE CARBONO

% Volumen

% Peso

P.M.

Oxigeno

20.99

23.19

32.00

Nitrógeno

78.03

75.47

28.016

Argón

0.94

1.30

39.944

Bióxido de
Carbono

0.03

0.04

44.003

Hidrógeno

0.01

0.00

2.016

Aire Seco

100.0

100.0

28.967

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