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1. Marco teórico
Durante muchos años ha existido la preocupación por reducir el desperdicio
de energía que se genera al tener que desechar agua sobrecalentada
mediante la purga, con el propósito de mantener las condiciones
fisicoquímicas del
agua en el interior de las calderas.
Debemos recordar que el origen de este problema radica en la imposibilidad
de reutilizar el 100% del vapor generado y que por lo tanto en el
agua de alimentación que se inyecta a las calderas, se transportan
algunos contaminantes los cuales incluyen gases disueltos , sólidos
en suspención, y sólidos
disueltos que provienen
del agua de reposición (MAKE UP) e incluso de las impurezas o contaminaciones
que se arrastran en el agua condensada durante el proceso de utilización
del vapor.
La calidad del agua de alimentación por
lo tanto dependerá de la fuente primaria de donde se obtenga el
agua de reposición y de los pretratamientos a que sea sometida tales
como, floculación, filtración, intercambio iónico, deaireación,
etc.
Ante la imposibilidad de suministrarle
a las calderas agua 100% pura, nos vemos entonces obligados a utilizar
productos químicos que eviten los efectos de los contaminantes tales
como corrosión, formación de incrustaciones, espuma, acumulación
de lodos ,etc.
Según la calidad del agua de alimentación
y el tratamiento químico que se escoja debemos de mantener los parámetros
fisicoquímicos recomendados por el fabricante para garantizarnos
los resultados esperados . Esto se logra mediante una correcta
dosificación de los productos químicos y la purga de la caldera.
Por regla general el tratamiento químico
incorpora al agua de alimentación una cantidad de sólidos disueltos
mayor que la proveniente en la misma agua a tratar y en algunos
casos para abaratar los productos algunas compañías recurren a "rellenos"
o materias primas con muy poco porcentaje de ion activo (
la parte del producto que se aprovecha).
Como ejemplo podemos citar el caso del
ion fosfato el cual se utiliza para precipitar el calcio en forma
de fosfato tricálcico , este puede obtenerse mediante la disolución
del fosfato trisódico, tripolifosfato de sodio o hexametafosfato
de sodio .En el orden citados el aporte de ion fosfato va de menor
a mayor y el precio
de la materia prima también ! .
Como resultado podemos asegurar entonces
que la cantidad de agua que debemos purgar de una caldera depende
de : La calidad del agua alimentada, el régimen de evaporación y del tipo de tratamiento químico
que se escoja.
En relación al agua de alimentación su
calidad puede ser mejorada mediante los tratamientos externos antes
mencionados y eliminando al máximo las fugas
de vapor y/o condensados con el propósito de reducir la demanda
de agua de reposición ( Make-up) ya que esta es la entrada de contaminantes
al sistema.
En cuanto al régimen de evaporación lo
único que normalmente se puede hacer para reducir el consumo de
vapor ( y
energía) , es mejorar los aislamientos , usar máquinas más
eficientes, eliminar fugas y mejorar los procesos. Por regla general
esto implica fuertes erogaciones
y un buen estudio para evaluar los gastos y
la rentabilidad de la inversión en base al tiempo de retorno.
Por regla general un cambio de la tecnología
en el tratamiento de aguas interno puede lograr un ahorro muy importante
en los costos de generación del vapor si con esto se logra una reducción
del régimen de purga.
Si hacemos un estudio de los costos del
vapor generado por una caldera nos encontraremos siempre que más
de un 75 % proviene del costo de combustible , en energía eléctrica
, agua y gastos de mantenimiento los costos serán del orden de 18
a 22 % y en tratamiento
químico interno sólo se gastará entre un 2 a 5 % !.
No obstante lo anterior la mayoría de
las empresas al tomar la decisión del tratamiento de agua a utilizar
solo se fijan en el costo de los productos y aunque algunas
veces también toman en cuenta el consumo para determinar el costo
de los productos utilizados
nunca toman en cuenta el costo de la purga y por utilizar
un tratamiento más económico ahorran centavos en los productos pero
botan miles en la purga. Esto es una realidad pero para demostrarla
hay que medir el volumen de agua purgada en un tiempo determinado
para luego calcular la cantidad de energía que se pierde multiplicando
la masa por su contenido calórico pero .. Quien
tiene instalado el equipo para medir el volumen de agua purgada
? La respuesta es casi siempre la misma , NADIE !
Por
lo anterior, para poderle demostrar y cuantificar los "Costos escondidos
en la purga de las calderas" a
los usuarios y " Los beneficios económicos de las nuevas tecnologías"
; recomiendo utilizar el método de cálculo que a continuación desarrollo
en forma completa , en lugar de dar la "FÓRMULA FINAL" ,con el propósito
de sustentar el método.
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