Descarga de fundo de caldeira: conheça sua importância

Já falamos aqui em nosso blog sobre diversos aspectos relacionados às caldeiras, desde a busca pela eficiência da combustão até a melhora da performance deste equipamento. Mas existe um assunto, que não recebe a devida atenção, que é a importância da descarga de fundo de caldeira.

Este processo tem como foco a longevidade, eficiência e segurança da caldeira e está totalmente associado à qualidade de água de alimentação, principalmente devido à concentração de sais e lodo que precisam, via descarga de fundo de caldeira, ser eliminados para que o interior do equipamento volte aos seus padrões normais.

Veja então para que serve e qual é a importância da descarga de fundo da caldeira. Veja também como calcular o percentual de descarga de fundo da caldeira.

Para que serve a descarga de fundo de caldeira?

O princípio básico de toda caldeira é sempre o mesmo. Transformar água em vapor. Para isso, há a entrada de água, conhecida como água de alimentação que é destinada a manutenção do nível de água da caldeira, além da saída de vapor.

Porém, durante a transformação de água em vapor ocorre uma concentração de sais e, dependendo da classe de pressão da caldeira, há também a concentração de lodo que se sedimentam no fundo da caldeira.

Isso ocorre porque os sais não são evaporados junto com o vapor, afinal a água de alimentação apresenta menor grau de pureza quando comparado ao vapor. Com a utilização da caldeira a água tende a ter a concentração de sais aumentada até que ela atinja limites máximos de operação.

Quando isso ocorre, há a necessidade de dar uma descarga de fundo de caldeira ou, em alguns equipamentos, descarga de superfície (descarga contínua) permitindo que os padrões normais de uso da caldeira sejam restabelecidos.

Assim, em resumo, a descarga de fundo de caldeira tem como objetivo “jogar” lodo sedimentado para fora desse gerador de vapor.

Essa eliminação ocorre por meio do arraste de diferencial de pressão e velocidade, no caso da descarga de fundo de caldeira, ou por meio da dessalinização da água através de uma purga contínua, no caso da descarga de superfície.

Importância da descarga de fundo de caldeira

Todo o processo citado anteriormente ganha grande importância para empresas que usam caldeiras em seus processos.

Se a descarga correta e periódica do lodo e dos sais sedimentados não for feita, além da diminuição de eficiência da caldeira, ainda podem ocorrer problemas que afetam sua vida útil, tais como incrustação interna em tubos, danos estruturais e outros.

Dessa forma, o funcionamento da descarga de fundo de caldeira precisa operar sempre em função do ponto de máxima concentração e do ponto mínimo de concentração de sais.

Assim, trabalhar acima do limite superior de concentração de sais pode ser extremamente perigoso em razão de incrustações na caldeira, culminando em perda de eficiência, ocorrida pela troca térmica dificultada entre o gás quente e a água.

Por outro lado, quando trabalhamos abaixo do limite inferior, estaremos desperdiçando água, ou seja, estão ocorrendo descargas desnecessárias, desperdiçando energia e elevando custos.

O gráfico abaixo representa bem essas situações. No gráfico vemos os eixos X e Y. No eixo X temos o eixo do tempo, já no eixo Y há a concentração, indicada pela condutividade da água (µS/cm).

Com o passar do tempo, a condutividade vai aumentando de forma linear até que ela atinja o limite superior, momento em que as válvulas de descarga de fundo de caldeira são abertas, fazendo com que a concentração caia bruscamente, que voltará aos valores inferiores.

Como vemos também no gráfico, esse processo se torna cíclico dentro da caldeira, ou seja, quando atinge o limite máximo, ocorre a descarga de fundo.

Como calcular o percentual de descarga de fundo da caldeira?

Entre usuários de caldeiras, uma das maiores dificuldades, principalmente no uso da calculadora de eficiência da COONTROL,  é saber calcular o correto percentual de descarga de fundo das caldeiras.

Para fazer o correto cálculo, devemos primeiramente entender que sempre temos que alimentar a caldeira com maior volume de água quando comparado à saída de vapor. Devemos entender também se o volume de água colocada é o suficiente para complementar a água que saiu pelas descargas.

Dessa forma, precisamos entender que a qualidade da água é essencial. Quanto melhor a qualidade, menos descargas serão necessárias e quanto pior a qualidade, mais descargas serão exigidas e maiores serão as perdas.

Assim, caldeiras de melhor performance costumam trabalhar com 1,5 a 5% de descarga de fundo, acima disso, o desperdício é elevado ou a qualidade da água é muito menor.

A fórmula abaixo mostra como essa conta da percentagem é feita, veja:

Veja um exemplo do uso dessa fórmula a seguir:

Se uma caldeira produz 10 toneladas de vapor em uma hora e é alimentada com 10,5 toneladas de água, ou seja, a dosagem foi de 5% a mais referente à descarga de fundo.

Baseado nisso, precisamos ter ciência que excesso de descarga de fundo de caldeira pode representar um problema que afeta a eficiência da caldeira, exigindo tomadas de decisão mais assertivas, principalmente quanto à qualidade da água de alimentação.

Para saber mais sobre caldeiras e geradores de vapor? Então acompanhe o blog da COONTROL e fique sempre bem informado.