Tratamento de água para caldeiras elétricas

Segurança na operação de caldeiras 3

Sumário

1 Água para a alimentação de caldeiras elétricas 5

Água para alimentação de caldeiras a eletrodo submerso 5

Água para a alimentação de caldeiras elétricas a jato de água 6

Alimentação de produtos químicos 6

Dosadores 7

Controles físicos da água 8

Tratamento de água para caldeiras elétricas

Segurança na operação de caldeiras4

Tratamento de água para caldeiras elétricas

Segurança na operação de caldeiras 5

Tratamento de água para caldeiras elétricas

O bom desempenho e a vida útil de qualquer caldeira depende muito do tratamento

dispensado à água utilizada na geração de vapor. Faz-se o tratamento da água obje-

tivando prevenir a incrustação, a corrosão e o arraste.

Para a caldeira elétrica, isso também é verdadeiro, acrescendo no entanto, um cuida-

do especial, no que tange à condutividade. Dependendo da qualidade da água de

alimentação pode ou não ser necessário desmineralizá-la para que atinja um nível de

condutividade que não exija purga contínua ou descarga de fundo muito freqüentes.

Este é o assunto do presente fascículo.

Água para alimentação de caldeira elétricas a eletrodo submerso

Na operação das caldeiras elétricas com eletrodos submersos, devem ser considera-

das com especial atenção as características de condutividade da água. que deve es-

tar dentro de certos limites. A condutividade da água de alimentação deve ser tão

baixa quanto possível, de modo a reduzir ao mínimo as descargas de fundo de água

da caldeira. Desde que possível, todo condensado deve ser devolvido ao tanque de

água de alimentação.

A água de reposição das caldeiras com eletrodos submersos deverá ser completa-

mente desmineralizada, já que são exigidos valores de condutividade muito baixos na

água de alimentação desse tipo de caldeira.

Para ter água de baixa condutividade poderá haver uma desmineralização que, além

de tirar a dureza da água, bicarbonato de cálcio, Ca(HCO3)2, e magnésio, Mg(HCO3)2,

partículas positivas (cátions); retira também as negativas (ânions).

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Segurança na operação de caldeiras6

Dessa forma, os índices de incrustações na caldeira tornam-se baixos, o que reverte

em menor número de paradas para limpeza, maior durabilidade dos eletrodos e maior

confiabilidade de operação.

A intensidade de corrente passando através da água (ou seja a potência consumida)

é função direta da superfície efetivamente exposta dos eletrodos em contato com a

água, bem como da condutividade da água.

Água para alimentação de caldeira elétricas a jato de água

A água de alimentação desta caldeira, que pode ser constituída de condensado recu-

perado do processo, juntamente com água de reposição tratada na estação de trata-

mento, deverá ser condutora de corrente elétrica, para que permita a passagem de

corrente e, portanto, o aquecimento e vaporização da água.

De uma forma geral, podemos afirmar que água de reposição para caldeira a jato de

água deverá ser apenas abrandada.

A dureza passageira da água é produzida por bicarbonato de cálcio, Ca(HCO3)2, e de

magnésio, Mg(HCO3)2, muito solúveis, que se transformam para temperaturas entre

60-80ºC e produzem incrustações no caso da caldeira e bicos injetores. A dureza

permanente, produzida por sulfato (SO4--) e silicatos de cálcio e magnésio de grande

solubilidade, tende a aumentar a condutividade da água da caldeira.

Para obter a alcalinidade necessária da água da caldeira, junta-se soda cáustica

(NaOH) ou fosfato trissódico (Na3PO4), ou outros tipos de produtos que deverão ser

adicionados à água de alimentação, para ajuste de pH.

Alimentação de produtos químicos

A alimentação de produtos químicos é feita através de tanques dotados de bombas

dosadoras.

Normalmente, os produtos químicos (fosfatos, soda cáustica, dispersantes, sulfatos,

etc.) são adicionados diretamente na água de alimentação das caldeiras, sendo colo-

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Segurança na operação de caldeiras 7

cados num ponto após o desaerador, onde houver, antes da caldeira propriamente

dita.

Tais produtos devem permitir que as reações químicas ocorram fora da caldeira. As-

sim, a hidrazina, utilizada como seqüestrante de oxigênio, deve ser adicionada de

forma contínua na água de alimentação, porém, distante da caldeira, a fim de dar

tempo necessário para que a reação se processe. Também os dispersantes, antiin-

crustantes e condicionadores de lama deverão ser dosados continuamente.

A dosagem dos produtos químicos é dimensionada em função das análises da água

de alimentação, do volume de retorno do condensado e da água de alimentação,

considerando-se, também, o residual de produtos a serem mantidos na água, no inte-

rior das caldeiras.

A dosagem de produtos pode ser executada manualmente, por gravidade ou por meio

de mecanismos automáticos.

Dosadores

Os dosadores são utilizados para receber e inserir, nas caldeiras, os produtos desti-

nados ao tratamento interno químico da água. São instalados perto da sucção da

bomba de alimentação de modo que a própria água, ao entrar na caldeira, transporte

esses produtos por diferença de pressão.

O esquema a seguir representa uma instalação típica de um dosador do tipo de con-

trole por válvula agulha com escala graduada.

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Podem ser utilizadas também, antes da bomba de alimentação, bombas dosadoras,

de uma ou mais saídas para a linha de alimentação.

Controles físicos da água

Os controles físicos da água fazem a eliminação de contaminantes e impurezas por

meio de processos que não interferem na composição da água.

Existem dois processos de controle físico:

• a desgaseificação, que é um processo externo e tem por finalidade eliminar os

gases que estão contidos na água. Para a remoção do oxigênio, utilizam-se os

desaeradores, e

• o processo de extrações de fundo e de superfície, que tem por finalidade elimi-

nar os sólidos dissolvidos e em suspensão, e evitar a formação de lama nos pon-

tos baixos.

As extrações ou descargas podem ser consideradas como um complemento do tra-

tamento químico, pois de nada adiantará tratar a água quimicamente com reagentes

se não forem eliminadas as partículas sólidas por eles formadas. As extrações tam-

bém eliminam alguma quantidade de óleo que, porventura, a água de alimentação

possa conter.

Se as extrações de superfície forem insuficientes, poderão provocar a formação de

espumas e também o arrastamento para as tubulações de vapor, prejudicando o sis-

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tema. A insuficiência das extrações ou descarga de fundo podem fazer com que apa-

reçam incrustações ou lama nos eletrodos e nos bicos injetores, o que prejudica a

eficiência da caldeira.

A periodicidade das extrações é estabelecida em função de avaliação analítica das

condições da água.

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