El oxígeno actúa sobre el acero, produciendo corrosión superficial irregular, con cráteres
puntuales llamada “pitting”.
Si la caldera de vapor dispone de economizador el control de oxígeno es
imprescindible. Esto se puede realizar según dos opciones diferentes:
- Con agentes químicos reductores de oxígeno. No hay costes de inversión, pero hay un coste continuado del consumo de estos productos químicos. Es la opción que se adopta en calderas relativamente pequeñas. Sin embargo, en determinadas aplicaciones o sectores industriales, por ejemplo en la industria de alimentación, pueden estar restringidos.
- Con Desgasificadores Térmicos, basados en que, en general, la cantidad de un gas que se disuelve en un líquido depende de la presión parcial y de la temperatura del líquido.La solubilidad del oxígeno en agua obedece la ley de Henry y disminuye al aumentar la temperatura.
En resumen se pretende:
- Elevar el agua a la temperatura a que se realizará la desgasificación
(normalmente 102ºC), para disminuir la solubilidad del oxígeno en el agua.
- Tener un buen contacto el agua con el vapor en contracorriente que
arrastra el oxígeno.
- Mantener lo más baja posible la presión parcial del oxígeno.
Un Desgasificador Térmico consiste en un Cabezal Desgasificador colocado sobre el Depósito de Alimentación. La comunicación
entre ambos equipos es prácticamente total, de manera que forman un solo
recinto.
En el Cabezal Desgasificador el agua no se acumula y circula en
sentido descendente para almacenarse en el Depósito inferior hasta un
cierto nivel definido. El resto del volumen delimitado por ambos equipos está íntegramente ocupado
por vapor saturado.
El
equipo trabaja térmicamente, eliminando parcialmente el contenido en gases O2 y
CO2 del agua de aportación a la caldera de vapor.
El Cabezal del Desgasificador dispone en su interior de una serie de bandejas
perforadas que generan “cascadas” de agua finamente dividida. El agua fría a desgasificar avanza en sentido descendente, atravesando las
bandejas hacia la Cámara de Calentamiento y el Depósito de
Alimentación, donde se almacena.
Simultáneamente, el vapor avanza en sentido ascendente, a contracorriente, y se condensa en
contacto directo con el agua. Un pequeño flujo de vapor es aliviado al
exterior, arrastrando el oxígeno.
- El agua de aportación fría entrante se calienta rápidamente en
el cabezal y alcanza los 102ºC (o la temperatura prevista para la
desgasificación) por contacto directo con el vapor.
- A la presión correspondiente a la temperatura de desgasificación el
oxígeno disuelto se desprende (siguiendo la ley de Henry de las presiones
parciales), pasando a mezclarse con el vapor circundante; este oxígeno se
elimina al exterior conjuntamente con el vapor incondensado.
- El vapor entrante va condensándose en contacto directo con el agua
fría pasando prácticamente en su totalidad a añadirse a la masa de agua
desgasificada y acumulada en el Depósito de Alimentación.
- Los revaporizados de los condensados permiten ahorro de la aportación
de vapor requerida para el calentamiento del agua.
- La aportación de vapor, al desgasificador térmico, a través de una válvula termostática, no representa ningún consumo adicional de energía, porque este calor aportado al agua, se compensa con el ahorro en la propia caldera al entrar el agua más caliente.
Para dimensionar un Desgasificador térmico generalmente se considera:
- El retorno de condensados ya estaba previamente desgasificado por tanto se retorna directamente al tanque sin pasar por el cabezal.
- El agua nueva de aportación a temperatura ambiente es la que se debe desgasificar. Si hay por ejemplo un 80% de retorno de condensados, el caudal de diseño del cabezal será un 20 o un 25% del caudal de producción nominal de la caldera en marcha continua.
Actualizado 2015_11_10
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