Universidad Veracruzana

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Universidad Veracruzana

• Facultad de Ciencias Quimicas
• AGUA PARA TORRES DE ENFRIAMIENTO.
• INGENIERIA DE PROCESOS.
• Materia.
• Ing. Luis Elias Cardenas Perez.
• Catedratico.
• Luna Sanchez Raul Alejandro.
• Presenta.

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Agua para Torres de Enfriamiento
Introducción.- El agua pura es Inodora, Incolora
e Insípida formada por 11.1 mol en peso de
Hidrógeno y el 88.9 mol en peso de Oxígeno
combinados químicamente. El agua es considerado
como un solvente casi universal, dado que casi
todas las substancias son solubles en ella. Por
lo consiguiente es considerado también un
excelente refrigerante.
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FUENTES DE AGUA Ríos, Arroyos, Manantiales,
Lagos, Pozos, etc
USOS COMUNES Agua potable, Uso domésticos,
Yacimientos Petrolíferos, etc.
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Existen varios factores que hacen del agua un
excelente refrigerante 1.- Abundante. 2.-
Disponible. 3.- Barata. 4.- De fácil manejo 5.-
Puede transportar grandes cantidades de calor por
unidad de volumen. 6.- No se dilata ni se
comprime notablemente dentro de las escalas de
temperatura normalmente utilizadas. 7.- No se
descompone
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REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA Los sistemas
de enfriamiento se pueden clasificar en tres
grupos 1. Sistemas de enfriamiento de un
paso. 2. Sistema de enfriamiento de
recirculación abierta. 3. Sistema de
enfriamiento de recirculación cerrada.
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• Los sistemas de enfriamiento de un paso, se
  emplean en lugares en donde el agua está
  disponible en grandes cantidades y que requiere
  de poco o nulo tratamiento, pues una vez empleada
  se envía al drenaje.
• Los sistemas de recirculación abierta, son
  empleados en localidades donde el agua no está
  disponible en grandes cantidades y consiste
  fundamentalmente en circular el agua a través de
  una torre y de aquí al equipo que va a ser
  enfriado y reciclada nuevamente a la torre.
• Los principales componentes de un sistema de
  enfriamiento de recirculación abierta son
• Ventiladores
• Estructura (armazón)
• Cubierta exterior
• Vaso de contención
• Equipo de intercambio de calor.

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Sistemas de recirculación Cerrada, se emplean
para el tratamiento de máquinas de diesel o de
combustión interna, donde el agua se enfría este
equipo que circula a través de un cambiador de
calor por aire o por agua, considerando un
circuito cerrado.
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(No Transcript)
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• Selección del tratamiento para una agua de
  enfriamiento.
• Para seleccionar el tratamiento más adecuado
  para un sistema de agua de enfriamiento se
  deberán tener en cuenta, los siguientes factores
• Tipo de sistema de enfriamiento.
• Características del agua de repuesto.
• Cantidad disponible de agua de repuesto.
• Volumen del sistema.
• Velocidad del agua de recirculación.
• Metales presentes en el sistema.
• Temperatura del agua en el sistema.
• Época del año.

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ESPECIFICACIONES
Las especificaciones que debe reunir una agua de
enfriamiento varia mucho ya que dependerán de la
fuente de uso industrial al que sean destinados
así como de material del equipo de
enfriamiento. En términos generales se pueden
considerar que el agua de enfriamiento debe
reunir las siguientes especificaciones
generales 1.- No debe ser corrosiva 2.- No
debe formar incrustaciones 3.- No debe causar
taponamiento ni depósitos orgánicos o
inorgánicos en el equipo.
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Corrosión Es un proceso electro-químico en el
que un metal, como el acero dulce, regresa a su
estado natural, como oxido de hierro u orín.
Destrucción de un metal ya sea por la acción
química directa o por la acción electrolítica del
metal y el medio que lo rodea.
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Tipos de corrosión. El ataque localizado o de
picada existe cuando se corroen áreas aisladas.
El picado es él más grave de todos los tipos de
corrosión, ya que toda la fuerza corrosiva esta
concentrada en un área muy pequeña. El ataque por
picada puede atraer como resultado la perforación
del metal en muy poco tiempo. El ataque
galvánico ocurre cuando dos metales diferentes
están en contacto físico. En tal caso, el metal
más activo se corroe rápidamente. Ejemplos
comunes en los sistemas de agua son acero y
bronce aluminio y acero zinc y acero
zinc y bronce En cada caso, el primer
metal se corroerá.
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El pretratamiento es el mayor adelanto en el
control de corrosión. El pretratamiento
suministra la mejor protección inicial contra la
corrosión. El pretratamiento simultáneamente
ejecuta tres funciones (1) Prepara el metal
para aceptar un inhibidor químico eliminando el
aceite, grasa, y materias extrañas residuales.
(2) Condicionan las superficies metálicas para
que reaccionen de preferencia con el inhibidor de
corrosión y resista con el agua y el aire (3)
Establece una película protectora pareja, firme
adherente sobre las superficies metálicas.
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• FACTORES QUE TIENE EL AGUA PARA LA CORROSION
• Los factores más importantes del agua que afectan
  la corrosión son
• Oxígeno y otros gases disueltos
• Sólidos disueltos suspendidos
• Alcalinidad o acidez pH
• Velocidad del agua
• Temperatura
• Crecimientos microbiológicos.

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Incrustación. Podemos definir a la incrustación
como un recubrimiento denso de materiales
predominantes inorgánicos (CO3, Ca, Mg,
SiO2,etc.) sobre una superficie metálica causada
por una sobresaturación de sales inorgánicas
solubles en el agua de enfriamiento. Así una
incrustación "pura" estará constituida por
mezclas de productos químicos únicamente. las
superficies metálicas únicamente presentan una
rebosidad, y debido a las fuerzas electrostáticas
y de cohesión tanto de las partículas de la
superficie metálica como de las impurezas
incrustantes del agua, asen que el ponerse en
contacto con las pequeñas rugosidades se formen
verdaderos agregados ínter cristalinos, difíciles
de eliminar por medios mecánicos.
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Control de la incrustación Para conocer
cuantitativamente la tendencia incrustante o
corrosiva del agua, hacemos uso de los índices de
Langelier o saturación y de Ryznar o de
estabilidad. Ambos índices se basan en la
estimulación cuantitativa de las siguientes
características del agua temperatura, ph,
sólidos, disueltos, alcalinidad, dureza al calcio
las cuales nos servirá para calcular el ph de
saturación del agua
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El control de la incrustación en un agua de
enfriamiento ,estará basado precisamente en
regular la cantidad de sólidos con tendencia
incrustante , presentes en el agua de
enfriamiento. Existen otros métodos para su
control, contándose entre ellos el empleo de
agentes químicos de superficies que por su acción
podríamos decir detergentes (como los
polifosfatos ),evitan que tales compuestos
precipiten y se mantengan en solución hasta
cierto limite o bien él emplee de ácido para
transformar ciertos compuestos insolubles a otros
más solubles . El método de control más empleado
para la incrustación es el método ácido ya que a
la vez que nos permita ajustar el ph del agua al
nivel de trabajo de los inhibidores de corrosión,
nos transforma las sales de calcio y magnesio a
compuestos más solubles, permitiéndonos mayores
concentraciones de estas sales en el agua
,logrando con ello un mayor aprovechamiento de la
misma ya que la hace más estable. El ácido
comúnmente empleado es el ácido sulfúrico
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Factores que afectan la incrustación Hay
cuatro factores principales que determinan la
tendencia incrustante de un agua
a).-Temperatura b).-Alcalinidad o acidez
(pH) c).-La cantidad de elementos incrustantes
presentes. d).-Influencia de
otras materias disueltas que pueden formar
incrustaciones o no
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Métodos para evitar la formación de
incrustaciones Los métodos más comunes
son 1.- Suavización del agua
a fin de eliminar los materiales
incrustantes. 2.- La adición de
ácido o álcali para mantener disueltos los
materiales incrustantes. 3.-
Tratamiento con estabilizan tez químicos
específicos para evitar la incrustación.
Algunos componentes de las incrustaciones
son Carbonato de calcio Sulfato de
calcio Fosfato de calcio Sales de magnesio Sílice
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(No Transcript)
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DEPÓSITOS Un descenso gradual en la
transferencia de calor del Sistema de
Enfriamiento, puede ser una buena indicación de
que se tiene un problema de depósitos. A pesar
de que exista un programa para el control de
corrosión, incrustación y contaminantes
microbiológicos, la obstrucción puede aún causar
serios problemas. En los sistemas de agua de
enfriamiento los depósitos pueden clasificarse en
dos grupos principales Obstrucciones. Incrust
aciones.
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La obstrucción, ensuciamiento o taponamiento Es
la acumulación de materiales sólidos diferentes a
los incrustante, de tal manera que estorban la
operación del equipo o contribuyen a su
deterioro. Como ejemplos de obstrucciones
comunes, tenemos a).-Suciedad y
limo b).-Arena c).-Productos de
corrosión d).-Orgánicos naturales e).-Masas
microbianas f).-Desechos en general g).-Alúmina
h).-Fosfato de Aluminio i).-Fosfato de Hierro
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La obstrucción en los sistemas de agua. En
sistemas abiertos recirculantes Suciedad y
Sedimentos, arena y productos corrosivos,
Alúmina, Fosfatos de Aluminio o de Hierro,
orgánicos naturales, masas microbianas y desechos
en general. En sistemas recirculantes Productos
de corrosión y orgánicos En sistemas de un
paso Suciedad, sedimentos, masas microbianas y
desechos en general Los factores más
importantes en sistemas de enfriamiento 1
Características del agua. 2 Temperatura. 3
Velocidad de flujo. 4 Desarrollos microbianos. 5
Corrosión. 6 Contaminaciones del proceso.
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Control del taponamiento Los tratamientos
químicos, especialmente los de tipo orgánico
pueden ofrecer un control efectivo, dispersando,
solubilizando y suspendiendo ciertos atacantes,
los que son posteriormente eliminados del sistema
por la purga normal. Los procesos mecánicos,
tales como filtros laterales, separadores de
aceite, y unidades para la eliminación de hierro,
pueden reducir o hacer mínima algunas
obstrucciones problema. Estas son de gran ayuda,
pero generalmente ofrecen una respuesta
parcial. Ensuciamiento Es la acumulación de
materiales sólidos inorgánicos y orgánicos sobre
una superficie y de naturaleza diferente a la
incrustación.
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El ensuciamiento puede ser artificial y
natural. El natural es causado por materiales
que existen en el sistema de enfriamiento como
resultado de factores externos al mismo tales
como lodos, arcillas, sedimentos, fibras,
etc. El artificial es el causado por las
características del sistema y obedece a
variaciones indeseables en la operación del mismo
materiales de este tipo son productos de
corrosión, arrastres de clarificador, crecimiento
microbiológico, etc.
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GRACIAS POR SU ATENCION