Sistema de desalinización



















Universidad del Norte
Departamento de Ingeniería Mecánica
Diseño de Sistemas Termo fluidos
Sistema de Desalinización de Agua


Ing. Néstor Durango

Presentado por:
Paul Barrios Duque código: 200015682
Felipe Téllez Barrera código: 200044218
Andrés López Romero código: 200043455




Noviembre 09 de 2014
Barranquilla, Colombia
Símbolos ysubíndices
A Área, m2
a Agua de mar
b Salmuera
C Capacidad térmica flujo, W/K
C Concentración
Cp Calor específico, kW/kg K
Agua destilada
D Diámetro exterior
DTML Delta de temperatura media logarítmica, °C
f Entrada agua de mar
g gases de combustión
H Altura, m
i Etapa
K Constante accesorio
Coeficiente de permeabilidad,
L Longitud, m
Flujo másico, kg/s
NTUUnidades de transferencia de calor
o Operación
p Permeado
P Presión, kPa
Pot Potencia, kW
Flujo de calor, kJ
Q Caudal, m3/s
S Salida
SR Rechazo de sal, %
T Temperatura, °C
Re Reynolds
U Coeficiente global de transferencia de calor, kW/m2 K
Vapor
V Velocidad, m/s
X Salinidad, ppm
Razón entre calor sensible y latente
Presión osmótica, kPa
Efectividad
Deltaparcial temperatura
Caída temperatura o presión
Sumatoria
Calor latente, kJ/kg
Viscosidad cinemática, m2/s
Eficiencia


TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN 1
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 2
3. OBJETIVOS 4
4. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 5
5. DESTILACIÓN INSTANTÁNEA MULTIETAPA 6
5.1. MSF de un paso 6
5.2. MSF con recirculacióndoble planta 26
5.3. MSF con recirculación de una planta 54
5.4. Sistema de refrigeración vinculado 63
5.5. Materiales intercambiadores 65
5.6. Atomizador sistema 65
6. ÓSMOSIS INVERSA 68
7. SELECCIÓN DE ALTERNATIVA 74
8. SISTEMA DE TRANSPORTE 76
9. SELECCIÓN DE BOMBA 91
BIBLIOGRAFÍA 96
ANEXOS99


LISTADO DE FIGURAS
Figura 1. Configuración de etapa MSF de un paso 7
Figura 2. Esquema conceptual MSF de un paso 8
Figura 3. Esquema intercambiador MSF de un paso 12
Figura 4. Gráfica temperaturas calentadores MSF de un paso 22
Figura 5. Configuración de etapa MSF con recirculación 28
Figura 6. Conexión entre etapas MSF con recirculación 28Figura 7. Esquema conceptual MSF con recirculación 30
Figura 8. Configuración etapa sección de calentamiento MSF con recirculación 31
Figura 9. Esquema calentador MSF con recirculación 34
Figura 10. Gráfica temperaturas calentador MSF con recirculación 47
Figura 11. Diagrama T-s de MSF con recirculación 51,52
Figura 12. Gráfica temperaturas calentador MSF de una planta61
Figura 13. Zoom diagrama T-s de MSF con recirculación de una planta 63
Figura 14. Esquema torre de refrigeración por tiro inducido 64
Figura 15. Esquema conceptual de sistema de ósmosis inversa 69
Figura 16. Esquema conceptual de una cámara de ósmosis inversa 70
Figura 17. Costo total vs diámetro de tubería 83
Figura 18. Esquema representativo de laecuación de conservación de energía 85
Figura 19. Curvas HQ sistema de transporte 87
Figura 20. Toma de agua de alimentación 88
Figura 21. Esquema arreglo del agua de alimentación 88
Figura 22. Filtro tipo Wedgewire 89
Figura 23. Características bomba seleccionada 93
Figura 24. Curvas HQ bomba seleccionada 94

LISTADO DE TABLAS
Tabla 1. Desarrolloshistóricos en procesos de destilación térmica y membrana 3
Tabla 2. Flujos másicos y concentraciones por etapa MSF de un paso 19
Tabla 3. Temperaturas y presiones por etapa MSF de un paso 20
Tabla 4. Datos calentadores MSF de un paso 23
Tabla 5. Iteración números de tubos segundo calentador MSF de un paso 24
Tabla 6. Iteración números de tubos primer calentador MSF de...