Sistemas de Tratamiento de Agua: Destilación y Ósmosis Inversa

Plantas Destiladoras

Ventajas de las Plantas Destiladoras Bajo Vacío

• Menos calor para conseguir la evaporación del agua.
• Menos calor perdido en el agua de circulación.

Velocidad de una Planta Destiladora

La velocidad con la cual el calor es transferido al agua depende de:

• La diferencia de temperatura entre uno y otro.
• El coeficiente de transferencia de calor.

Tipos de Plantas Destiladoras y su Funcionamiento

• Planta destiladora Baleares: Planta evaporadora tipo expansión.
• Planta destiladora clase “Santa María” y “F-100”: ¿Medio de calefacción?

  Las FFG utilizan el calor residual de los generadores y las F-100 el agua caliente de una caldera auxiliar.

• En los evaporadores de las fragatas clase “Baleares”, ¿qué temperatura debe tener el agua de alimentación a la entrada en la primera etapa? ¿Cómo regulamos esta temperatura?

  170º F. Se regula con la válvula de globo de entrada.

• ¿Qué calentamientos sufre el agua de alimentación en los evaporadores de “expansión” antes de entrar en la primera etapa?

  Condensador destilador de la 2ª fase, condensador destilador de la 1ª fase, condensador de eyectores y calentador de agua de alimentación.

• ¿Qué calentamientos sufre el agua de alimentación en los evaporadores clase “Santa María” antes de entrar en el casco?

  En el enfriador de destilado, condensador destilador y dentro del casco en el haz de tubos de calefacción.

• ¿Cómo se alimentan los eyectores de vacío en los evaporadores de “expansión”?

  Con vapor de 150 lbs/pg².

• ¿Cómo se alimentan los eyectores en los evaporadores de las fragatas clase “Santa María”?

  Con agua de C.I.

• ¿Cómo se mantiene el vacío en la primera etapa en los evaporadores de “expansión” si el eyector de vacío aspira de la segunda etapa?

  El vacío en la primera fase se mantiene porque esta fase está comunicada con la segunda por medio de una tubería de una pulgada con orificio calibrado de 3/8”.

• ¿A dónde se manda la mezcla de aire y gases no condensables del condensador de eyectores y calentador de agua de alimentación en los evaporadores de “expansión”?

  Los del condensador de eyectores a la atmósfera, y los del calentador de agua de alimentación al condensador destilador de la primera fase a través de una tubería de una pulgada con orificio calibrado.

• En un lazo cerrado, ¿qué evita y qué permite?

  Evita que se igualen las presiones de las dos fases y permite el paso de la primera a la segunda fase.

• En caso de alarma por baja presión, ¿qué se debe hacer?

  Se debe pulsar el interruptor de disparo de la solenoide para detener la producción. Esto se hace para evitar que el agua no esterilizada pueda ir a los tanques.

• En las plantas destiladoras de “F-100”, ¿cómo se alimenta el eyector de vacío y de salmuera?

  Con el agua descargada por la bomba de alimentación de agua salada.

• ¿Cuáles son los elementos del primer efecto de un evaporador de expansión?

  Dos pulverizadores de agua de alimentación, separador de vapor y los tubos del condensador destilador del primer efecto.

• En los evaporadores de expansión, ¿cuál es la misión del regulador de nivel o cisterna de la bomba de purgas?

  Mantener un nivel constante de agua para asegurar el cebado de la bomba de purgas y evitar que se quede sin agua la tobera de desrecalentamiento (saturador).

• En los evaporadores de las F-100, ¿quién controla la salinidad?, ¿cuántas células lleva? ¿Cuál es el contenido de mg/ppm de sal apta?

  Una célula salinométrica y la producción apta es menos de 4 ppm/Lt.

• En los evaporadores de las F-100, ¿en qué fases de su funcionamiento actuamos sobre la válvula rompedora de vacío?

  En el momento de la puesta en marcha y parada.

• En el evaporador de las F-100, ¿en qué equipos se utiliza el agua destilada producida?

  Depuradora, lavado de turbinas, equipos electrónicos, tanque de expansión de motores, sonar, planta de ósmosis, etc.

• En el evaporador de las F-100, la alimentación de agua se hace a un ritmo constante, ¿cómo lo conseguimos?

  A través de un orificio calibrado de neopreno.

• En un evaporador de expansión, ¿qué debemos hacer con la producción, el condensado del condensador de eyectores y el destilado descargado por la bomba de purgas en el momento de la parada de la planta?

  Activar las solenoides para desviar la producción a la sentina, desviar la descarga del condensador de eyectores y abrir la válvula de descarga a la sentina de la bomba de purgas.

Localización de Averías en Plantas Destiladoras

• ¿Cuáles son dos causas por las cuales el agua producida en un evaporador de “expansión” es impura?
  • Nivel excesivo de agua de alimentación en las fases.
  • Agua destilada pura pero salinómetro estropeado.
• ¿Cuál es la causa por la cual el agua condensada del condensador de eyectores y calentador de agua de alimentación es impura en un evaporador de “expansión”?

  Pérdida en los tubos del condensador de eyectores o en los del calentador de agua.

• ¿Cuáles son las causas por las cuales el caudal de agua de alimentación es irregular u oscilante en un evaporador de “expansión”?
  • Colador de aspiración de agua sucio.
  • Funcionamiento defectuoso de la bomba.
• ¿Cuáles son las causas por las cuales la producción de agua destilada puede ser baja en un evaporador de expansión?
  • La temperatura del agua de alimentación es menor de 170 ºF.
  • La presión de vapor de evacuación es menor de tres libras.
• ¿Cuáles son las causas por las cuales el vacío no es el adecuado en el evaporador y en el calentador de agua de alimentación?
  • Llega vapor húmedo a los eyectores.
  • Entrada de aire en la unidad.
• ¿A qué puede ser debido un aumento de nivel de agua condensada en el calentador de agua salada en un evaporador de expansión?

  Mal funcionamiento de la bomba de purgas o mal funcionamiento del regulador de nivel o cisterna.

• ¿Cuáles son las causas por las que en los evaporadores de las fragatas tipo FFG, el agua producida puede ser impura?
  • El agua está bien pero el indicador de salinidad no funciona.
  • Los separadores de vapor no están bien colocados y permiten arrastres de agua.
• ¿Cuáles son las causas por las que en los evaporadores de las fragatas FFG, el vacío es insuficiente?
  • Entra aire en la unidad.
  • El empaquetado de la bomba de destilado está mal.
• ¿Cuáles son las causas por las que en los evaporadores de las fragatas tipo FFG, la producción de destilado es baja?
  • La bomba de destilado no funciona bien.
  • El contador de agua marca mal.
• ¿Cuáles son las causas por las que en los evaporadores de las fragatas tipo FFG, hay alto o bajo nivel de salmuera?
  • Pobre balance térmico.
  • Obturación en el eyector de salmuera.
• ¿Cuáles son las causas por las que en los evaporadores de las fragatas tipo FFG, la temperatura del agua a la salida del esterilizador es baja?
  • Termostato de control de las resistencias no funciona bien.
  • Resistencias estropeadas.
• ¿Cuál es una causa por la cual en los evaporadores de las fragatas tipo FFG, el agua a la salida del esterilizador tiene alta temperatura?

  El termostato de control de las resistencias no funciona bien.

• ¿Cuáles son las causas por las que en los evaporadores de las fragatas tipo F-100, la bomba de agua salada tiene presión insuficiente (menos de 2,8 KG./cm²)?
  • Filtro de agua salada obstruido.
  • Mal funcionamiento de la bomba de agua salada.

Plantas de Ósmosis Inversa

Conceptos Generales de Ósmosis

• ¿Qué es la presión osmótica?

  Es la presión en una solución concentrada que impide el paso de agua por la membrana.

• En las plantas de ósmosis, ¿de qué material son las membranas? ¿A qué presión suelen trabajar?

  (Fibra sintética de alta resistencia). Trabajan entre 50 y 70 Kg./cm².

• ¿De qué se compone un equipo de ósmosis?

  Un grupo de filtros. Un filtro de arena.

• La aportación en equipos de ósmosis inversa varía de unas instalaciones a otras, pero básicamente, ¿de qué dos formas suele hacerse esta aportación?
  • Del colector de C.I. a través de una válvula reductora.
  • Por medio de una bomba (bomba de baja).
• En una planta de ósmosis, ¿qué misión tiene el presostato de mínima baja presión?

  Condiciona el arranque de la bomba de alta presión; esta arrancará siempre que la presión en la aspiración sea superior a 1,2 bar.

• En una planta de ósmosis, ¿dónde está montado el salinómetro (célula) y cuál es su misión?

  En la línea de descarga de agua potable a la salida de los osmoseadores y mide la salinidad del agua producida. En caso de que pase de cierto límite, para el equipo automáticamente y activa una señal acústica.

• En una planta de ósmosis, ¿cuál es la misión del caudalímetro de agua potable?

  Medir la cantidad del agua producida y enviar señales eléctricas a través del cuadro de control a la válvula reguladora de caudal de salmuera.

• En una planta de ósmosis, ¿qué presión nos debe marcar el manómetro de mínima alta presión a la salida de salmuera de los osmoseadores?

  1 o 2 Bar inferior (máximo 6 Bar) a la presión de descarga de la bomba de alta.

• En una planta de ósmosis, ¿dónde está situado y qué misión tiene el pulmón antipulsaciones?

  Situado en la tubería de descarga de la bomba de alta presión, estabiliza la presión de descarga de dicha bomba, absorbiendo los picos de presión que se producen al abrir y cerrar la válvula de salmuera a impulsos.

• En una planta de ósmosis, ¿a qué presión suelen trabajar para obtener caudales rentables de agua?

  Al doble de la presión osmótica, de 50 a 70 Bar.

• En una planta de ósmosis, ¿quién comanda la apertura y cierre de la válvula reguladora de salmuera en la fase de producción automática?

  El caudalímetro.

• ¿Cuáles son las causas que pueden producir una parada automática en una planta de ósmosis?
  • Baja presión en la aspiración de la bomba de alta presión.
  • Alta presión en la descarga de la bomba de alta.
  • Alta salinidad.
  • Diferencia de presión de salida de salmuera de los osmoseadores mayor de 6 bar con respecto a la descarga de la bomba de alta presión.
• Una vez acabada la producción y siempre que se pare una planta de ósmosis por más de seis horas, ¿qué se debe hacer y por qué?

  Se efectuará el LAVADO para eliminar el agua salada de todas las tuberías y componentes de la planta, sustituyéndola por agua potable para así evitar la corrosión y la desecación de las membranas que provocaría la ósmosis directa.

• En la fase de lavado en una planta de ósmosis, ¿qué agua se utiliza?

  El agua potable acumulada en el tanque de almacenamiento.

• ¿Cuáles son los modos de funcionamiento en una planta de ósmosis?

  Prelavado, producción, lavado final y regeneración.

• ¿Qué tipo de bomba de alta presión se utiliza en las plantas de ósmosis?

  Alternativa de pistones cerámicos, movida por un motor eléctrico a través de correas.

• En el osmotizador, ¿cuál es el fin de realizar el postlavado y el prelavado?

  El prelavado se realiza antes de poner el equipo en producción con agua del tanque de almacenamiento, con el fin de evitar que el agua estancada en las tuberías pase al tanque de almacenamiento; dura de 3 a 5 minutos. El postlavado o lavado se realiza al parar el equipo después de finalizar la producción, para recuperar parcialmente el atascamiento de las membranas con agua del tanque de almacenamiento, con el fin de eliminar el agua salada de todas las tuberías y reemplazarla por potable para evitar corrosiones y picaduras.

Planta de Ósmosis Inversa en Fragatas F-100

• En el osmotizador, cada vez que arranca la bomba de trasiego también lo hace la bomba dosificadora. ¿En qué fase del proceso arranca la primera y no la segunda?

  Al realizar el lavado/autolavado.

• ¿De qué material son las membranas u osmoseadores de las plantas de ósmosis?

  En instalaciones navales, de poliamida arrollada en espiral; y en instalaciones terrestres, de acetato de celulosa.

• La bomba de alta presión: ¿a qué presión trabaja normalmente, de qué material son sus pistones, a qué tipo pertenece y por medio de qué va unida al motor eléctrico?

  Trabaja entre 50 – 70 Kg./cm², sus pistones son cerámicos, pertenece al tipo de las alternativas y es movida por un motor eléctrico a través de unas correas.

• En el osmotizador, cada vez que arranca la bomba de trasiego también lo hace la bomba dosificadora. ¿En qué fase del proceso arranca la primera y no la segunda?

  En el lavado y el prelavado.

• En el osmotizador, ¿qué variaciones tenemos que realizar si existiesen variaciones de temperatura mayor o menor de 8 ºC?

  Con más de 8 ºC estarán en funcionamiento dos membranas y con menos de 8 ºC se comunicará la tercera.

• ¿Cuándo comienza el autolavado del filtro de arena y enumera paso a paso el camino del agua?

  Comienza en el momento del lavado de la planta. Cuando el tanque de almacenamiento de agua potable alcance el interruptor de nivel alto, arranca la bomba de baja aspirando el agua del mar y descargando esta de forma que entre por la parte baja del filtro y salga por su parte alta a la línea de salida de salmuera al mar (lavado a contracorriente).

• En los osmotizadores, ¿quién controla el funcionamiento de marcha/parada de la bomba de trasiego?

  Los interruptores de nivel alto y bajo situados en el tanque de almacenamiento.

• En el osmotizador, se efectúa un lavado automático cada cierto tiempo. ¿Qué bombas están en marcha durante esta fase?

  La bomba de baja y la bomba de trasiego.

• En el osmotizador, ¿cuándo arranca la bomba de trasiego en fase de producción simultáneamente, qué ocurre?

  Arranca la bomba dosificadora de productos químicos suministrando la cantidad adecuada para el tratamiento del agua producida.

• En el osmotizador, ¿qué se realiza también?

  Lavado a contracorriente del filtro de arena.

• En el osmotizador, ¿cada cuánto tiempo se realiza un autolavado? ¿Cuánto tiempo dura?

  Cada 12 horas de funcionamiento continuado y dura el tiempo que tarde en agotarse el agua del tanque de almacenamiento.

• En los osmotizadores, ¿qué ocurre si la sonda de conductividad indica que el agua producida no es apta?

  La válvula motorizada de tres vías y dos posiciones de descarga de producción cambia de posición, enviando el agua no apta a la sentina por un máximo de 5 minutos. Transcurridos estos 5 minutos, si el agua sigue siendo no apta, el equipo se para automáticamente.

• En los osmotizadores, en la fase de producción automática, en el momento de parada del equipo, y siempre que el equipo vaya a pararse por más de 6 horas, ¿sobre qué interruptor actuaremos?

  Pulsaremos el botón de lavado final y, una vez realizado este, el equipo se parará automáticamente.