Calderas - Reparación y Mantenimiento

Curso de Operación y Mantenimiento para

Generadores de Vapor

Clayton de México S.A. de C.V.

NOTA

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


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.


ÍNDICESECCIÓN I PÁGINA

PRINCIPIOS TEÓRICOSConcepto de Vapor 5Generación de Vapor 5Tipos de Generadores de Vapor 5Utilización del Vapor 7Sistemas de Vapor 8Capacidad de un Generador 9Descripción del Modelo de un Generador Clayton 10

SECCIÓN IICOMPONENTES BÁSICOS DEL GENERADOR Unidad de Calentamiento 13 Accesorios de la Unidad de Calentamiento 14 Separador de Vapor 15 Trampa de Vapor 16 Bomba de Agua 17 Conjunto Quemador y Ventilador 19


ÍNDICE (continuación)

SECCIÓN III PÁGINAFLUJO DE AGUA VAPORFlujo de Agua y Vapor en el Generador 21Filtro “Y” 22Amortiguador de Admisión 22Amortiguador de Descarga 23Válvula de Contra Flujo (Check) 24Manómetro de Presión Alimentación, Vapor y Trampa de Vapor 24Válvula de Alimentación 24Válvula de la Unidad de Calentamiento 25Termocople Auxiliar del Control Principal de Temperatura 25Trampa de Vapor 26Válvula de inspección 27Válvula de Seguridad 27Interruptor de Presión de Vapor y Modulador de Presión 27Interruptor de Nivel de Aceite 28



SECCIÓN IV PÁGINATRATAMIENTO DEL AGUA DE ALIMENTACIÓNParámetros Reglamentarios para la Operación 31Compuestos Químicos y Accesorios para el Control del agua de alimentación 32Dureza del Agua 32Equipo Suavizador 32Operación del Suavizador Automático 33Oxigeno y Gases Corrosivos 37Alcalinidad y pH 38Sólidos Disueltos 38Sólidos en Suspensión 38Tratamiento Interno 39Compuestos Químicos Clayton para Acondicionamiento de Agua 40Equipo de Análisis para Agua de Alimentación 41Prueba de pH 42



SECCIÓN V PÁGINASISTEMA DE COMBUSTIÓNSistema de Combustión 43Tipos de Tiro 44Combustible Diesel 46Combustible Gas 47Interruptores de Presión y Modulación de Vapor 48Hollinamiento 49Ajuste del Quemador 50Diagnostico para Falla de Encendido del Quemador 51

SECCIÓN VIOPERACIÓN DEL GENERADOROperación del Generador de Vapor 53Secuencia de Arranque (Generadores E60, E100, E150 y E200) 53 Secuencia de Paro 58Purga del Generador 58Secuencia de Arranque (Generadores E10,15,20,30 y 40) 59Secuencia de Paro 64


SECCIÓN VII PÁGINAMANTENIMIENTO PREVENTIVOGeneralidades 67La Bitácora de Operación y Mantenimiento 67Servicio Diario 67Servicio Semanal 68Servicio Quincenal 69Servicio Mensual 71Servicio Semestral o Anual 73Figura No. 39 Bitácora de Operación 74

SECCIÓN VIIIAJUSTE DE QUEMADORES USADOS EN LOS GENERADORESQuemador para Generadores T700, E10, E15, E20 DIESEL 75Quemador para Generadores T700, E10, E15, E20 GAS 76Quemador para Generadores T1400, E30, E40 DIESEL 77Quemador para Generadores T1400, E30, E40 GAS 78Quemador para Generador E60 DIESEL 79Quemador para Generador E60 GAS 80Quemador para Generador E100 DIESEL 81Quemador para Generador E100 GAS 82




SECCIÓN VIII PÁGINAAJUSTE DE QUEMADORES USADOS EN LOS GENERADORESQuemador para Generador E150 Diesel 83Quemador para Generadores E150/200 GAS 84

SECCIÓN IXSECUENCIA ELÉCTRICA DE OPERACIÓN 85

SECCIÓN XSÍNTOMA, DIAGNÓSTICO Y SOLUCIÓN POSIBLE 99

SECCION I PRINCIPIOS TEORICOS

CONCEPTO DE VAPORImaginemos 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.

SECCION I PRINCIPIOS TEORICOSGENERACIÓN DE VAPORConcepto 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 VaporEl 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 ClaytonTodos 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 GeneradorUn 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.

MODELOCOMBUSTIBLE

G-GAS / O-DIESEL

CAPACIDAD

MODULACION DE LA CAPACIDADBHP (CC) Kg/cm²

E10E15E20E30E40E60E100E150E200E204/SE204/E204LBNE254/SE254/E254LBNE304/SE304/E304LBNE354/SE354/E354LBNE404/SE404/E404LBNE504/SE504/E504LBNE604/ /E604LBNE754/ /E754LBN

G/OG/OG/OG/OG/OG/OG/OG/OG/OG/OG/OG/OG/OG/OG/OG/O

G/O

101520304060

100150200200250300350400500600750

156.5234.5313.0469.5626.0939.01565.02347.53130.03130.03912.54695.05477.56260.07825.09390.011737.5

100% capacidad100% capacidad100% capacidad50% F.B. capacidad 100% F.A.50% F.B. capacidad 100% F.A.50% F.B. capacidad 100% F.A.50% F.B. capacidad 100% F.A.50% F.B. capacidad 100% F.A.50% F.B. capacidad 100% F.A.20% F.B. capacidad 100% F.A.20% F.B. capacidad 100% F.A.20% F.B. capacidad 100% F.A.20% F.B. capacidad 100% F.A.20% F.B. capacidad 100% F.A.20% F.B. capacidad 100% F.A.20% F.B. capacidad 100% F.A.20% 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


ALIMENTACIÓNDE AGUA

COMBUSTION

MEZCLA AGUA-VAPOR

Unidad de Calentamiento (Serpentín)

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.



Separador de Vapor

PSIG Kg/cm2 °F °C PSIG Kg/cm2 °F °C PSIG Kg/cm2 °F °C

5 0.35 228 109 170 11.95 375 190 320 22.49 428 22010 0.7 240 115 180 12.45 380 193 330 23.19 431 22215 1.05 250 121 190 13.36 384 195 340 23.9 433 22360 4.22 308 153 200 14.06 388 197 350 24.6 436 22465 4.57 312 156 210 14.76 392 200 360 25.3 438 22670 4.92 316 158 220 15.46 396 202 370 26.01 441 22780 5.62 324 162 230 16.16 399 204 380 26.71 443 22890 6.37 331 167 240 16.87 403 206 390 27.41 445 229100 7.03 338 170 250 17.57 406 208 400 28.12 448 231110 7.73 344 173 260 18.27 409 209 410 28.82 450 234120 8.45 350 177 270 18.98 413 212 420 29.52 453 236130 9.14 356 180 280 19.68 416 213 440 30.93 457 237140 9.84 361 183 290 20.38 419 215 460 32.33 462 239150 10.55 366 185 300 21.09 422 217 480 33.74 466 241160 11.25 370 187 310 21.79 425 218 500 35.15 470 243

PRESIÓN

MANOMÉTRICA TEMPERATURA

PRESIÓN


PRESIÓN


Tabla de presión-temperatura


Bomba de AguaLa 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.



Bomba de Agua


Conjunto quemador y ventilador

Flama en forma de corazón

ventilador

voluta

Ducto de aire

Quemador

SECCION III FLUJO DE AGUA Y VAPOR

ENTRADA DE AGUA

BOMBA DEAGUA

AMORTIGUADORDE ADMISION

AMORTIGUADORDE DESCARGA

UNIDAD DECALENTAMIENTO

CAMARA DECOMBUSTION

INTERRUPTORESDE PRESION

VALVULA DE SEGURIDAD

TRAMPA DE VAPOR

VALVULA DE ALIVIO

TERMOCOPLE

VALVULA CHECKDE CONTRAFLUJO

3

1

A

2

C

1.- VALVULA DE ADMISION BOMBA DE AGUA A.-MANOMETRO DE ALIMENTACION2 .-VALVULA DE ADMISION UNIDAD DE CALENTAMIENTO B.-MANOMETRO DE PRESION DE VAPOR3.- VALVULA DE PURGA DE LA UNIDA DE CALENTAMIENTO C.-MANOMETRO DE LA TRAMPA DE VAPOR4.-VALVULA DE DESCARGA DE VAPOR D.-TERMOMETRO DEL SEPARADOR DE VAPOR5.-VALVULA DE DESCARGA DE LA TRAMPA DE VAPOR6.-VALVULA DE PURGA DEL SEPARADOR DE VAPOR

6

B

D

4

5


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 admisiónEste 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 descargaEste 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 alivioEsta 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 E60/100/150/200Usado en los modelos e10/15/20/30/40


Manómetros alimentación, vapor y trampa de vaporSe 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 alimentaciónLa 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.

Válvula de alimentación

Válvula de alimentación


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 vaporLa 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 seguridadLa 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



TermómetroEl 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 presiónEstos 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 OperaciónEl 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 alimentaciónLos 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.

OxiclayPara 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.


PoliclayExisten 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 (+)

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

ANIONES (-)

• Sulfatos (SO4)

• Nitratos (NO3)

• Bicarbonatos (HCO3)

• Cloruros (Cl)

• Sílice ( SiO2)


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 Magnesioforma capas adherentes conocidas como:

DUREZA

Ca(HCO3)2 + calor CaCO3 + H2O + CO2

BICARBONATO DE CALCIO CARBONATO DE CALCIO AGUA BIOXIDO DE CARBONO

Mg(HCO3)2 + calor MgCO3 + H2O + CO2

BICARBONATO DE MAGNESIO CARBONATO DE MAGNESIO AGUA BIOXIDO DE CARBONO

Cantidad de sales minerales en solución1ppm = 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.

suavizador

Osmosis inversa

desmineralizador


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.


FILTRO Y

MANOMETRO

ENTRADA DE AGUA

TUBO CENTRAL

TURBINA

RESINA

GRAVA


Operación del Suavizador AutomáticoEn Servicio


Operación del Suavizador AutomáticoRetrolavado


Operación del Suavizador AutomáticoRegenerado


Operación del Suavizador AutomáticoEnjuague Lento


Operación del Suavizador AutomáticoEnjuague Rápido


Operación del Suavizador AutomáticoReposición de agua y tanque de salmuera


MODELO CARGA INICIALKg.

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

Carga de sal por periodo de regeneración


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 NaCO3 + H2O + CO2 BICARBONATOS CARBONATOS AGUA BIOXIDO DE CARBONO

NaCO3 + H2O + calor NaOH + CO2

CARBONATOS AGUA HIDROXIDO DE SODIO BIOXIDO DE CARBONO

EL CO2 liberado reacciona cuando el vapor se condensa produciendo ácido carbónico.

CO2 + H2O H2CO3

BIOXIDO DE CARBONO AGUA ACIDO CARBONICO


Tratamiento del oxigeno disuelto por métodos químicos

Na2SO3 + 1/2O2 Na2SO4

SULFITO DE SODIO 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 precalenta-miento

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.

Combustible

Unidad PrecioUnitarioPesos

PoderCalorificoKcal

Costo porMillon KcalPesos

RelaciónBaseDiesel

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 CO2 + Calor CARBONO OXIGENO BIOXIDO DE CARBONO

H + O2 H2O + Calor HIDROGENO OXIGENO VAPOR DE AGUA

S + O2 SO2 + Calor AZUFRE OXIGENO BIOXIDO DE AZUFRE

Combustión Incompleta

C + O2 CO2 + Calor CARBONO OXIGENO 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

Design

Calderas - Reparación y Mantenimiento