NR 13 -Caldeiras, Vasos de Pressão e Tubulações - CONTINUIDADE - PARTE 19

3 - ÁGUA PARA ALIMENTAÇÃO DE CALDEIRAS ELÉTRICAS

3.1 Caldeiras a Eletrodo Submerso

 No caso específico destas caldeiras, as características de condutividade da água devem ser consideradas com muito cuidado.

Para obter uma operação satisfatória das caldeiras a eletrodos submersos, deve-se ter a condutividade da água dentro de certos limites. Esta deverá ser tão baixa quanto possível, de modo a reduzir ao mínimo as descargas de água da caldeira e, desde que possível, todo o condensado deverá ser devolvido ao tanque de água de alimentação.

A água de reposição dessas caldeiras deverá ser completamente desmineralizada, já que são exigidos valores de condutividade muito baixos.

Para obter água de baixa condutividade, pode-se fazer uma desmineralização que, além de tirar a dureza da água (bicarbonato de cálcio e magnésio) - partículas positivas (cátions), retira também as negativas (ânions), proporcionando baixos índices de incrustações nas caldeiras, o que reverte em menor número de paradas para limpeza, maior durabilidade dos eletrodos e maior confiabilidade de operação.

A intensidade da corrente que passa através da água, ou seja, a potência consumida, é função direta da superfície dos eletrodos em contato com a água, bem como da condutividade de sua água.

 Antes da implantação de caldeiras elétricas, deve-se fazer a análise da água que será utilizada pelo condensado e a usada para reposição. A vida útil dos eletrodos de contato está diretamente ligada à qualidade da água utilizada.

No interior das caldeiras, a condutividade da água deverá estar em torno de 200mhO (20ºC), variando, sobretudo, com a tensão nominal aplicada.

Características	Tensão
	6,3 kV	13,8 kV
Dureza (ppm CaCO3)	< 1	< 1
Oxigênio (ppm)	< 0,01	< 0,01
Condutividade mhO (20ºC)	< 100	< 50
PH	8 – 9	8 – 9

Características	Tensão
	6,3 kV	13,8 kV
Dureza (ppm CaCO3)	< 10	< 10
Oxigênio (ppm)	0	0
Condutividade mhO (20ºC)	< 300	< 250
PH	9 – 10	9 – 10

Manter a condutividade da água dentro de certos valores é importante para o bom desempenho das caldeiras elétricas do tipo eletrodo, pois a água serve como condutor. Se a condutividade estiver abaixo do mínimo, não será possível desenvolver a potência nominal da caldeira. Por outro lado, se a condutividade for excessiva, poderá ocorrer curto-circuito com conseqüente desarme do disjuntor.

3.2 Caldeiras a Jato de Água

 A água de alimentação das caldeiras (constituída de condensado recuperado e da água procedente da estação de tratamento) deverá ser condutora de corrente elétrica, a fim de permitir a passagem de corrente e, conseqüentemente, o aquecimento e a vaporização da água. O controle de condutividade da água de alimentação das caldeiras é, portanto, de grande importância no funcionamento das mesmas, com elevado rendimento do conjunto.

Se as caldeiras elétricas forem alimentadas continuamente por água da mesma composição, a concentração de sais na água contida aumentará cada vez mais. Desse modo, as caldeiras deverão ser drenadas descontinuamente e a quantidade de água retirada deverá ser igual à alimentada. Esse processo deve ser simultâneo para manter constante e dentro do valor prescrito, o teor de sais da água das caldeiras.

A tabela 5 indica os valores limites aplicáveis à água de alimentação e à água das caldeiras.

Tipos de água	Caldeiras a Jato de Água	Caldeiras a Eletrodo Submerso
Água de alimentação
Dureza residual (ppm CaCO3)	< 10	> 1
Valor p (ppm CaCO3)	> 2,5	> 2,5
Oxigênio O2 (ppm)	< 0,02	< 0,02
Condutividade (µ s/cm)	< 500	< 10
Água da caldeira
Condutividade a 20ºC (µ s/cm)	2.000 – 4.000	< 50
Valor p (ppm CaCO3)	< 750	< 75
Conteúdo PO4 (ppm)	Max. 25	Max. 35

De forma geral, podemos afirmar que a água de reposição para caldeiras a jato de água deverá ser apenas abrandada.

A dureza temporária da água é originada por bicarbonatos de cálcio e magnésio, muito solúveis, que se transformam a temperaturas entre 60 e 80ºC, produzindo incrustações, no caso de caldeiras e bicos injetores. A dureza permanente, produzida por sulfatos e silicatos de cálcio e de magnésio, de grande solubilidade, tende a aumentar a condutividade da água das caldeiras, razão pela qual o dreno deverá ser aumentado.

Para obter a alcalinidade necessária da água das caldeiras, acrescenta-se soda cáustica (NaOH) ou fosfato trisódico (Na₃PO₄), sendo esses os únicos produtos que devem ser adicionados à água de alimentação.

A água de reposição das caldeiras a eletrodo submerso deverá ser completamente desmineralizada, uma vez que são exigidos valores de condutividade muito baixos na água de alimentação.

Na escolha de um programa de tratamento de água para caldeiras, vários fatores influem:

}  Características da água

}  Pressão da caldeira

}  Tipo de indústria

}  Finalidade do vapor

}  Qualidade requerida para o vapor

}  Carga média do vapor

}  Participação do condensado retornado

}  Tipo de caldeira

}  Custo do combustível

}  Custos globais

Com respeito às características da água, deve-se procurar conhecer, através de análise, certo número de elementos constituintes que definirão o método a ser adotado, no que diz respeito ao pré-aquecimento.

Constituinte	Quantidade média em água bruta	Como tratar
Gás carbônico	02 a 10 ppm	Desgaseificação Desmineralização
Oxigênio	10 ppm	Desaeração, sulfito de sódio e hidrazina
Sólidos	25 a 500 ppm	Desedimentação
Dureza	Acima de 20 ppm	Abrandamento e dispersão anti-incrustante
Sólidos totais dissolvidos	25 a 500 ppm	Estimar freqüência de purgas e necessidade de desmineralização
pH	7,0 a 7,8	Soda, fosfato ou outros alcalinizantes
Alcalinidade	Acima de 200 ppm	Desalcalinização
Cloretos	Acima de 50 ppm	Desmineralização