AGUAS








TECNOLOGÍA Y SERVICIOS INDUSTRIALES 1




TRATAMIENTO DE AGUA DE

SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO














DANIEL GHISLIERI

TRATAMIENTO DE AGUA DE SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO

1. Introducción

Se pueden distinguir tres tipos de sistemas de enfriamiento:

sin recirculación (o de un paso): agua tomada de una fuente térmica enorme (de Temp. estable, ríos,lagos, Río de la Plata), la que es descargada – luego de ser usada – hacia la fuente de origen. En general, no se le realiza tratamiento (gran costo y problemas de contaminación). Lo único que se hace es bajar la temperatura (no más de 10 ºF) lo que se logra usando grandes caudales.

con recirculación en circuito abierto: se recircula el agua de enfriamiento, extrayéndose el calor absorbido porcontacto directo con el aire atmosférico (transferencia de calor) y por evaporación (transferencia de masa), generalmente en Torres de Enfriamiento.

con recirculación en circuito cerrado: el calor absorbido se extrae en un intercambiador de calor, donde no hay contacto directo con el refrigerante. El agua de torre va por tubos, pues es la que más incrusta y los tubos son de más fácil acceso.
Serealiza un tratamiento similar al de un generador de vapor de baja presión. Se trata de evitar corrosión (desairear el agua) que se da esencialmente en zonas de mayor temperatura. Sólo se reponen pérdidas físicas del circuito con agua tratada. Siendo exigente, agua desmineralizada.


2. Parámetros del Circuito


E A





M R



P

Recirculación (R)

Es elcaudal de agua que circula por el circuito, dando el servicio de enfriamiento esperado.

Reposición (M)

Es el caudal de agua nueva que se debe agregar al circuito para reponer las salidas del mismo (evaporación, arrastre y purga)).

Evaporación (E)





E es el 1% de R cada 10 ºF de enfriamiento (aprox.)


Arrastre (A)

Varía según el diseño de la torre. Depende del ventilador,toberas, relleno. Varía entre 0.05 a 0.3 % para torres de tiro forzado. No se puede determinar teóricamente.

Purga (P)

Es función de los ciclos de concentración.

Ciclos de Concentración (c)

c es el número de veces que se ha concentrado el agua recirculada (no necesariamente es un número entero).
Se determina a partir de un elemento que no se descomponga, volatilice o precipite, porejemplo el Cl-.


2.1 Balance de Masa en el Circuito









La situación deseable es tener el mínimo M, por lo que se debe tener el mínimo B.
En el siguiente gráfico se muestra cómo disminuye la reposición a medida que aumentan los ciclos de concentración

Sin embargo, a partir de ciertos niveles de concentración, la reposición no disminuye apreciablemente, generalmentese trabaja con c  3.

2.2 Determinación de los parámetros del circuito

A partir de las relaciones obtenidas del balance de masa se puede determinar los distintos parámetros operativos del circuito a partir del conocimiento de dos de ellos.


E
M
B
c










2.3 Volumen del circuito

Otro parámetro característico del circuito es el volumen total de líquido contenido enel mismo.
Para su determinación se utiliza el “Salt Test”, que consiste en agregar una cierta cantidad m
(pulso) de un compuesto que se disuelva fácilmente en el agua, que no precipite, no se descomponga o volatilice y cuya concentración sea de simple determinación (por ejemplo cloruros). Se realiza un seguimiento de la concentración de cloruros luego de agregado el pulso hasta obtener unaconcentración estable.
Se calcula:
.



2.4 Tiempo de retención

Se define el tiempo de retención, en condiciones de estado estacionario, como el tiempo teórico que un componente determinado, alimentado en forma continua, demorará en salir del circuito.



A partir de este concepto se puede determinar cómo varía la concentración de un producto de agregado puntual, a medida que se va...