Problemas comunes encontrados en un sistema de enfriamiento

Incrustación

Reduce la eficiencia en la transferencia de calor.

Paros innecesarios por mantenimiento correctivo, lo que conlleva: gastos en mano de obra y en desincrustantes químicos o mecánicos.

Un sistema de enfriamiento libre de incrustación y corrosión proporciona un rendimiento eficiente, lo cual redunda en ahorros en tiempo y dinero en la operación y el mantenimiento del mismo, y por si fuera poco brinda SEGURIDAD.

Los responsables de la incrustación son las sales de calcio y magnesio presentes en mayor o menor grado en todas las fuentes del agua.

TE-200 CT Y TE-2000 CT, es una formulación contienen agentes secuestrantes de dureza, dispersantes de lodos y modificadores del habito cristalino que mediante reacción química convierten dichas sales no adherentes entre si, ni entre los metales.

Las principales sales de Calcio y Magnesio Son:

Corrosión uniforme

La corrosión es debida a bajos valores de pH (inferiores a 7.5), y a la presencia de acidez mineral libre (H2SO4)y HC1), bióxido de carbono y ácido carbónico (H2CO3).

Provoca adelgazamiento de las partes metálicas

Paros innecesarios por mantenimiento correctivo.

Forma depósitos aislantes en tuberías

Da mal aspecto al agua de sistema.

FACTORES DE CORROSIÓN EN UN SISTEMA DE ENFRIAMIENTO

TE-1 TORRE DE ENFRIAMIENTO
B-1 BOMBA
C-1 CONDENSADOR (DE ACERO)
C-2 CONDENSADOR (DE ALUMINIO)
C-3 CONDENSADOR (COBRE O BRONCE)
T-1 TEMPERATURA ALTA
T-2 TEMPERATURA BAJA
CORROSIÓN UNIFORME

Es debida a bajos valores de pH y a la presencia de acidez mineral libre, bióxido de carbono y ácido carbónico.

Corrosión puntual

Es debida al oxigeno presente en el agua

Corrosión electroquímica

Como se menciono anteriormente la corrosión galvánica se da entre dos metales de grupos reactivos diferentes.

Corrosión por erosión

Causada por alto contenido de sólidos totales disueltos.

Corrosión uniforme

Es debida a bajos valores de pH y a la presencia de acidez mineral libre, bióxido de carbono y ácido carbónico.

Corrosión puntual

Es debida al oxígeno presente en el agua

Corrosión electroquímica

Como se menciono anteriormente la corrosión galvánica se da entre dos metales de grupos reactivos diferentes.

Corrosión por erosión

Causada por alto contenido de sólidos totales disueltos.

Corrosión uniforme

TE-200 CT Y TE-2000 CT, es su formulación contienen inhibidores de corrosión mismos que neutralizan los ácidos minerales y el bióxido de carbono, así como estabilizadores de pH.

OXIDACIÓN (CORROSIÓN PUNTUAL)

El fenómeno de oxidación es debido al oxigeno presente en el agua.

TE-200 CT y TE-2000 CT contienen un gendarme el cual mediante reacción química elimina el oxigeno presente convirtiéndolo en un producto inocuo para el sistema.

CORROSIÓN GALVÁNICA (CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA)

Ocurre cuando dos metales del grupo reactivo o familia diferente se encuentran en contacto con una solución capaz de transportar una corriente eléctrica (ACERO Y COBRE).

CORROSIÓN POR EROSIÓN.

Es la causa por el choque de partículas sólidas o burbujas, debido a la velocidad a que se mueven los fluidos dentro del sistema.

FORMACIÓN DE LODOS

Si se rompe el equilibrio entre residual de tratamiento y los sólidos totales disueltos, y el contenido de estos últimos es muy elevado y/o la presencia de microorganismos es excesiva, los sólidos comienzan a precipitarse formando lo que se conoce como lodos.

Los lodos pueden formar taponamientos en las tuberías y obstruirlas.

MALA TRANSFERENCIA DE CALOR

Ocasionadas por incrustación de sales de calcio y magnesio y por adherencias de microorganismos (limo y algas).

MICROORGANISMOS

ALGAS : Son microorganismos clorofílicos capaces de multiplicarse rápidamente y producir grandes masas de materia vegetal. Las especies de algas que son de principal importancia se encuentran localizadas en lugares donde tienen acceso a la luz solar y al aire.

En presencia de la luz solar se lleva a cabo el proceso de fotosíntesis, con la consecuente liberación de oxigeno.

LIMO : El limo indica una presencia excesiva de bacterias.

HONGOS : Microorganismos no clorofílicos

Los datos al sistema por algas y limo son semejantes a los causados por la incrustación, la adherencia de algas y bacterias a la superficie interna de tubos condensadores y líneas de agua, dan como resultado una suciedad biológica y corrosión.

La presencia de excesivos limos y bacterias puede producir olores desagradables. Las algas muertas y el limo alojado en las unidades de condensación pueden causar obstrucción de mallas filtrantes. Los hongos pueden causar deterioro de las maderas con las que se construyen alguna torres de enfriamiento.

De acuerdo al tipo de sistema, los problemas que se presentan con mayor frecuencia son:

•  Sistema de aire acondicionado, contaminación del exterior de las tuberías, causado por contaminantes atmosféricos (grasas y suciedad).

•  Sistema de Chiller, Corrosión de tuberías, causada por acidificación de agua, reacción electroquímica del oxido con el agua.

•  Sistemas Torre de Enfriamiento / Condensador, Incrustación , Incremento de las sales debido a la evaporación corrosión, acidificación del agua (desarrollo de ácido carbónico). Formación de lodos, Microorganismos. Materia Orgánica flotante en el aire.

•  Sistema de Refrigeración, Corrosión.

ACONDICIONAMIENTO DE AGUAS

Al acondicionador o tratar el agua antes de alimentarla a un sistema de enfriamiento estamos inhibiendo su tendencia incrustante y corrosiva.

Existen dos métodos básicos para tratar el agua:

•  TRATAMIENTO EXTERNO

Coagulación, sedimentación, filtración, ablandamiento o suavización, aceleración / desaireación Desmineralización, Absorción, Clarificación, Clarifoculación, etc.

La combinación de estos método solo son empleados en plantas en las cuales se procesan enormes cantidades de agua que hacen a los procesos rentables (termoeléctricas y petroquímica básica y secundaria

•  , TRATAMIENTO INTERNO

Es el tratamiento químico del agua dentro de la unidad misma se emplean en procesos donde el volumen de agua a tratar no es muy elevado por lo general en la industria privada, incluyendo hoteles y baños públicos.

TE-200 CT Y TE-2000 CT con tratamientos internos para sistemas de enfriamiento.

Parámetros a mantener en ela agua un SISTEMA DE ENFRIAMIENTO con el uso de TE-200CT o TE-2000 CT.

INFLUENCIA DE LOS PARÁMETROS EN EL COMPORTAMIENTO DE UN SISTEMA DE ENFRIAMIENTO :

pH Aunado al residual de tratamiento influye en el control de la corrosión. Un pH elevado repercute en fragilización cáustica y un pH por debajo del mínimo repercute en ataques corrosivos.

Fe +³ La presencia de ION Fe +³ indica inicio o proceso corrosivo.

DUREZA TOTAL La presencia de mas de 700 ppm de dureza indica la falta de tratamiento o la inconstancia en la aplicación del mismo. Y puede repercutir en la formulación de incrustación.

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¿Para qué medir en línea?

La medición en línea nos permite monitorear los procesos en tiempo real, con esta información podemos crear lazos de control que nos ayudan a mantener los procesos en óptimas condiciones de operación así como el de ahorrar insumos.

Algunos ejemplos de estos lazos de control son por ejemplo mantener pH en un rango determinado, mantener oxígeno disuelto en un rango determinado, adición de químicos (floculante/coagulante), toxicidad, turbidez máxima, etc.

El objetivo primordial es la “disminución de costos” al no emplear insumos en exceso durante la operación normal de algún proceso. Estos insumos pueden verse reflejados en:

Algunos ejemplos de sectores o industrias que se benefician de los sistemas de medición en línea son:

La instrumentación ideal, es la que es multiparamétrica, tiene un bajo costo de implementación, bajo costo de operación, mínimo requerimiento de calibración, durable, garantías extendidas, disponibilidad de soporte local, comunicación a otros sistemas y de ser posible con redundancia.

Existe una gran diversidad de parámetros que se pueden medir en línea, entre los que se encuentran:

En una planta de tratamiento de Aguas Residuales el objetivo primordial es la reducción de aproximadamente el 85 al 95% del total de la carga de carbono, remoción del 70% de los compuestos nitrogenados, y el 90 % del fósforo. Todo esto en el menor espacio posible, en el menor tiempo posible y al menor costo posible. Solamente se puede lograr a través de mediciones rápidas y eficientes que sean herramientas para controlar y regular los procesos por medio de la Instrumentación en Línea.

Ecosphere S.A. de C. V., es una empresa dedicada a ofrecer soluciones ambientales completas, es especialista en los campos de tratamiento de aguas residuales, potabilización y remediación de suelos contaminados.

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LOS TRATAMIENTOS DE AERACIÓN DEL AGUA

La aeración es el proceso de tratamiento mediante el cual se incrementa el área de contacto del agua con el aire para facilitar el intercambio de gases y sustancias volátiles.

La aeración se realiza por tres razones:

1) Remoción de gases disueltos:

a) Gas carbónico presente en el agua en forma natural;

b) gas sulfhídrico proveniente de la putrefacción o fermentación de los depósitos orgánicos putrescibles o fermentables del fondo de los reservorios;

c) cloro en exceso (proveniente de la supercloración).

2) Introducción del oxígeno del aire en el agua:

a) Para oxidar el fierro y el manganeso, cuya remoción se realiza mediante la decantación y filtración (de esta manera también se reduce el sabor debido al hierro y al manganeso);

b) para añadir oxígeno en el agua hervida o destilada.

3) Remoción de sustancias causantes de sabores y olores:

a) Sustancias oleaginosas provenientes de algas y otros organismos (cuando son volátiles);

b) gas sulfhídrico;

c) sabores debidos al hierro y al manganeso;

d) descomposición de la materia orgánica (quema).

Cuando se remueve el gas carbónico o se reduce la tendencia corrosiva del agua y el consumo de alcalis, se obtiene un aumento del pH. En la práctica, es imposible la reducción por aeración de todo gas carbónico presente en el agua debido a que el gas carbónico del aire también puede disolverse. La remoción del gas sulfhídrico por aeración es lo suficientemente eficaz para reducir los olores, sabores y demanda del cloro.

Principales tipos de aeradores

1) Aeradores de gravedad: son los siguientes:

a) Aeradores de cascada: el principio general consiste en esparcir el agua al máximo y dejarla correr sobre obstáculos para producir turbulencia. La estructura más simple es la de escaleras, las cuales esparcen el agua y permiten la caída de un nivel a otro.

b) Aeradores de bandejas: consisten en una serie de bandejas con hendiduras o perforaciones o con un fondo de malla de alambre sobre las cuales se distribuye el agua para que caiga en un estanque de recolección. Algunos aeradores de este tipo están dotados de un lecho grueso de trozos de carbón o bolas de cerámica, cuyo espesor varía de 5 a 15 centímetros y que se coloca en las bandejas para lograr mayor eficacia y producir mayor turbulencia. Los lechos gruesos son eficaces, especialmente cuando se utilizan como auxiliares catalizadores de las reacciones de oxidación, para causar la precipitación del óxido de fierro y el manganeso (pirolusita).

2) Aeradores de aire difuso: por lo general, son tanques rectangulares de concreto con tubos perforados o placas porosas u otros dispositivos que se encuentran cerca del fondo y a través de los cuales el aire comprimido se inyecta en el sistema. Como resultado, se producen burbujas de aire que aumentan el contacto entre el agua y el aire.

La cantidad de aire que se requiere depende de la finalidad de la aeración.

3) Aeradores de aspersión: están compuestos por boquillas colocadas en un tubo de distribución. Los aeradores de aspersión poseen un valor estético y agradan al público (son fuentes luminosas). Necesitan un área grande y por ello no son económicos. Son los aeradores más eficaces para el intercambio de gases y sustancias volátiles.

Control del proceso de aeración

El control del proceso de aeración consiste en determinar la concentración de oxígeno disuelto, gas carbónico libre, gas sulfhídrico y el valor del pH.

El proceso de aeración tendrá éxito si se cumplen las siguientes tres condiciones simultáneamente:

• cuando la concentración de oxígeno disuelto está entre 7 y 10 ppm;

• cuando la concentración de gas carbónico se ubica entre 3 y 5 ppm;

• cuando hay ausencia total de gas sulfhídrico.

Limitaciones del proceso de aereación

El oxígeno que se incorpora al agua durante el proceso de aeración puede volverla más corrosiva y formar, con el hierro de la tubería, tubérculos que reducen su diámetro y su capacidad de escurrimiento.

Por ello, la aeración no se debe utilizar indiscriminadamente sino solo cuando las finalidades están controladas.

La aeración no siempre es un método eficaz para la remoción o reducción de los sabores y olores debido a que muchas de las sustancias que causan estas características indeseables no son suficientemente volátiles.

Por ejemplo, los aceites esenciales de las algas.

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