Cultura y ciencia

Oxígeno disuelto vs. Temperatura en calderas

Escrito por john brennan | Traducido por enrique pereira vivas
Oxígeno disuelto vs. Temperatura en calderas

El oxígeno disuelto puede causar corrosión en las calderas.

Hemera Technologies/Photos.com/Getty Images

La corrosión es el proceso químico que se produce cuando los metales como el hierro se oxidan para formar compuestos como los óxidos de hierro en el óxido. Las altas temperaturas generalmente aceleran las reacciones químicas, como la corrosión, de manera que el oxígeno disuelto en las calderas puede comer rápidamente el metal en las paredes de la caldera. Purgar el agua dulce antes de que entre la caldera y eliminar de ese modo gran parte del oxígeno disuelto reducirá la velocidad de corrosión.

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Los niveles de oxígeno

La solubilidad del oxígeno en el agua depende tanto de la temperatura como de la presión. A medida que aumenta la temperatura, la solubilidad del oxígeno disminuye. A la presión atmosférica y a 41 grados Fahrenheit (5 ºC), por ejemplo, la solubilidad del oxígeno en agua dulce es de aproximadamente 12,8 miligramos por litro mientras que a 122 grados Fahrenheit (50 ºC) su solubilidad es de 5,6 miligramos por litro. El agua fría que entra en una caldera puede entonces contener un nivel relativamente alto de oxígeno disuelto. A medida que la temperatura del agua se acerca al punto de ebullición, la solubilidad del oxígeno se aproxima a 0.

Punto de ebullición

Gran parte del oxígeno disuelto en el agua de alimentación termina escapándose con el vapor. Sin embargo, a pesar de que la solubilidad disminuye a alta temperatura, el calor también acelera drásticamente la velocidad de reacción entre el oxígeno y el metal en las paredes de la caldera. La cantidad exacta de oxígeno que queda depende de la cantidad de oxígeno que estaba presente en el agua de alimentación, la temperatura del agua y la presión en la caldera. Incluso pequeñas cantidades de oxígeno pueden causar una corrosión significativa.

Alta presión

Estas consideraciones son especialmente importantes en las calderas de alta presión. Una alta presión no sólo aumenta la solubilidad del oxígeno, sino que también eleva el punto de ebullición del agua por encima de los 100 grados Celsius. A estas temperaturas elevadas, la corrosión puede ocurrir incluso más rápidamente. Según la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, muchos sistemas de alta presión no pueden tolerar concentraciones de oxígeno disuelto superiores a 10 miligramos por litro, muy por debajo de los niveles encontrados en el agua dulce fría.

Consideraciones

La desaireación es un método para la eliminación de oxígeno del agua de la caldera. La pulverización del agua de alimentación en una atmósfera de vapor, lavándola con vapor de agua o la reducción de su temperatura de ebullición mediante la aplicación de vacío son tres formas comunes para eliminar el oxígeno y otros gases disueltos antes de que el agua de alimentación llegue a la caldera. Algunos productos químicos llamados "eliminadores" que reaccionan con el oxígeno se agregan a menudo también; la hidracina y el sulfito sódico son dos opciones populares.

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