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2.5.1 AGUA EN EL SISTEMA Y SUS PROBLEMAS

Es inevitable tener agua en un sistema de refrigeración industrial debido al volumen que se tiene, y es uno de los enemigos principales del sistema para que baje su rendimiento. La presencia de agua en un sistema de refrigeración se origina cuando se realiza trabajos de mantenimiento mecánico ya sea en válvulas, compresores, tuberías etc. El aire que ingresa durante el tiempo que demore el trabajo y que no sea evacuado antes de ponerlo en funcionamiento, generara que el aire circule por todo el sistema y debido a las diferentes temperaturas a las que trabaja ese aire se condensa transformándose en agua y alojándose en las partes más bajas del sistema.

Las condiciones en las que operan los sistemas de refrigeración y otros equipos de transferen- cia de calor, hace que las mínimas cantidades de impurezas o sustancias extrañas contenidas en su interior, representen problemas muy serios dentro de dichos equipos. Dos son los problemas más importantes que se presentan en los sistemas de refrigeración a causa de la presencia de agua:

• Corrosión y Taponamiento de tanques y válvulas.

• Degradación del aceite.

2.5.2 CORROSIÓN Y TAPONAMIENTO DE TANQUES Y VÁLVULAS

• Como el agua se aloja en las partes más bajas del sistema y la mayoría de las válvulas de purga se encuentran en las partes más bajas de los elementos, el agua corroe al tanque o trampa y al mezclarse con él oxido que se forma, generan una pasta espesa que se introduce en el interior de la válvula de purga y con el pasar del tiempo esta se endurece ocasionando el taponamiento.

• Debido al diferencial de presión que existe en la válvula de expansión, la presencia de agua o aire generara la oxidación del mecanismo interno de la válvula o aun más si el aire se llega a condensar y luego a congelar inevitablemente provocara el taponamiento de la válvula reduciendo considerablemente la eficiencia del evaporador.

• El agua es el principal contaminante del aceite y en grandes concentraciones (mayor al 10% de la cantidad del aceite) produce la degradación prematura de las características del aceite, ocasionando la baja de la eficiencia de los compresores y del sistema en general.3

2.5.3 EL AGUA DE LAS TORRES DE CONDENSACIÓN Y SUS PROBLEMAS

El agua es elemento principal en una torre de condensación, para realizar la condensación del gas refrigerante y realizar el cambio de fase, pero a la vez es el responsable directo de mantener, incrementar o disminuir la eficiencia de los sistemas. El control de la cantidad de minerales que se encuentren en el agua es muy importante para mantener un sistema eficiente.

Figura 6. Formación de Incrustaciones

Los problemas que se pueden generar es la pérdida de la eficiencia del sistema y un consumo exagerado de energía eléctrica debido a la formación de incrustaciones. La incrustación se forma cuando el contenido mineral (sales de calcio principalmente) del agua no tratada se deposita en las áreas semi-secas al evaporarse el agua (Ver figura 8).

• Efectos de la incrustación sobre el desempeño del Enfriador a Circuito Cerrado (ECC) o Condensador Evaporativo (CE).- La mínima cantidad de espesor de la

incrustación sobre el serpentín afectará de forma muy desfavorable el desempeño del equipo. Con tan solo 0,38 mm de espesor de incrustación alrededor del serpentín se produce una disminución del 27 % en la capacidad de enfriamiento del equipo. Con el incremento en el espesor de la incrustación la pérdida de la capacidad se disminuye inversamente exponencial.

Figura 7. Impacto de la Formación de la Incrustación en los Equipos

• El costo de la incrustación.- Un equipo ECC o CE con aumento en la formación en el serpentín fuerza a que otros componentes del sistema (chiller, UMA o compresores) disminuyan su desempeño y aumente sus requerimientos de energía. Se incrementará los costos operativos con el pasar de los años, se notará sobretodo en los días que se alcancen las mayores temperaturas ambientales.

Figura 8. Capacidad del Compresor

Con tan solo 0,76 de espesor de la incrustación el compresor requerirá de 7% más de energía y la capacidad de enfriamiento disminuirá (Toneladas) 1 %

• Limpieza y desinfección.- La limpieza y desinfección del sistema completo se realizará, al menos, dos veces al año y además en las siguientes circunstancias: cuando se ponga en marcha la instalación por primera vez, tras una parada superior a un mes, tras una reparación o modificación estructural, cuando una revisión general así lo aconseje. Cuando el tiempo de parada de la instalación supere la vida media del biocida empleado, se comprobará el nivel del biocida y la calidad microbiológica -aerobios totales- del agua antes de su puesta en funcionamiento. En caso necesario, se realizará una limpieza y desinfección de la instalación.

• El procedimiento de limpieza y desinfección general para equipos que pueden cesar en su actividad, en caso de utilizar cloro, será el siguiente:

a) Cloración del agua del sistema, al menos 5 mg/l de cloro residual libre y adición de biodispersantes capaces de actuar sobre la biocapa y anticorrosivos compatibles con el cloro y el biodispersante, en cantidad adecuada, manteniendo un pH entre 7 y 8.

b) Recircular el sistema durante 3 horas, con los ventiladores desconectados y cuando sea posible las aberturas cerradas para evitar la salida de aerosoles. Se medirá el nivel de cloro residual libre al menos cada hora reponiendo la cantidad perdida.

c) Neutralizar el cloro, vaciar el sistema y aclarar con agua a presión.

d) Realizar las operaciones de mantenimiento mecánico del equipo y reparar las averías detectadas.

e) Limpiar a fondo las superficies con técnicas adecuadas que eliminen las incrustaciones y adherencias y aclarar.

f) Llenar de agua y añadir el desinfectante de mantenimiento. Cuando este desinfectante sea cloro, se mantendrán unos niveles de cloro residual libre de 2 mg/l mediante un dispositivo automático, añadiendo anticorrosivo, compatible con el cloro.

• Las piezas desmontables serán limpiadas a fondo, sumergidas en una solución que contenga 15 mg/l de cloro residual libre, durante 20 minutos, aclarando posteriormente con abundante agua fría. Los elementos difíciles de desmontar o de difícil acceso se pulverizarán con la misma solución durante el mismo tiempo.

• En caso de equipos, que por sus dimensiones o diseño no admitan la pulverización, la limpieza y desinfección se realizará mediante nebulización eléctrica, utilizando un desinfectante adecuado para este fin (la nebulización eléctrica no se puede realizar con cloro).

• El procedimiento de limpieza y desinfección general para equipos que no pueden cesar en su actividad, en caso de utilizar cloro, será el siguiente:

a) Ajustar el pH entre 7 y 8, para mejorar la acción del cloro.

b) Añadir cloro en cantidad suficiente para mantener en el agua de la balsa una concentración máxima de cloro libre residual de 5 mg/l.

c) Añadir la cantidad adecuada de biodispersante para que actúe sobre la biocapa y permita el ataque del cloro en su interior, así como un inhibidor de la corrosión, específico para cada sistema.

d) Recircular por espacio de 4 horas manteniendo los niveles de cloro residual libre. e) Se realizarán determinaciones del mismo cada hora, para asegurar el contenido de

cloro residual previsto. Es obligatoria la utilización de dosificadores automáticos. f) Prevención de las incrustaciones, el medio normalmente usado, para resolver este

problema es el tratamiento químico del agua utilizada

Figura 9.a. Incrustación en Tubos

Figura 9.b. Incrustación en Tubos

CAPÍTULO III