¿Qué es un generador de agua dulce?
Los generadores de agua dulce (FWG) transforman el agua de mar (agua salada) en agua dulce. Los FWG son comunes en muchas embarcaciones marinas, ya que les permite producir el agua dulce necesaria mientras están en el mar. Este proceso se lleva a cabo mediante destilación.
Existen tres métodos principales para generar agua dulce a partir de agua de mar: ebullición, evaporación y ósmosis inversa (RO). La mayoría de las embarcaciones marinas y plantas industriales producen agua dulce utilizando evaporadores o plantas de RO. Las grandes plantas desalinizadoras pueden estar conectadas al circuito de vapor de una central térmica, donde el vapor se utiliza para evaporar el agua de mar.
El modelo 3D en la base de datos de saVRee está basado en un evaporador de destello a baja presión (destilador de destello) que utiliza intercambiadores de calor tipo placa, pero también están disponibles FWG que utilizan intercambiadores de calor tipo carcasa y tubos.
¿Cuáles son las partes principales de un generador de agua dulce?
Un FWG consta de los siguientes componentes principales:
- Conexiones de agua caliente y fría.
- Carcasa
- Condensador
- Evaporador
- Desempañador
- Bomba de Agua Dulce
- Eyector/Eductor
- Dispositivos de Monitoreo de Temperatura
- Válvula de Purga de Aire
- Válvula de Alivio de Seguridad (SRV)
- Salinómetro
Componentes del Generador de Agua Dulce
Todos los componentes mencionados se explican con mayor detalle a continuación.
Los evaporadores de destello a baja presión están conectados a un sistema de agua de mar y agua caliente. En las embarcaciones marinas, el agua de mar se obtiene directamente del cofre de mar, mientras que el agua caliente se obtiene del sistema de agua de chaqueta del motor (sistema de refrigeración del motor).
La parte superior del FWG alberga un intercambiador de calor de placas del condensador, mientras que la parte inferior alberga un intercambiador de calor de placas del evaporador. El condensador permite que el agua de mar pase a través del intercambiador de calor en un sistema cerrado. El evaporador permite que el agua caliente pase a través del intercambiador de calor en un sistema cerrado. Tanto el condensador como el evaporador no son intercambiadores de calor completamente sellados; las juntas están modificadas para permitir que el agua de mar se evapore de las placas del evaporador y que el agua dulce se condense en las placas del condensador. En resumen, los intercambiadores de calor de placas suelen tener dos sistemas completamente cerrados, pero en un FWG, un sistema por intercambiador de calor está cerrado y el otro está abierto.
Un desempañador está instalado entre el condensador y el evaporador.
El condensador, el evaporador y el desempañador están alojados dentro de la carcasa del FWG.
El agua dulce del condensador del FWG se bombea a un tanque de almacenamiento mediante una bomba de agua dulce (generalmente una pequeña bomba centrífuga).
Un eyector/eductor se utiliza para crear y mantener un vacío dentro de la carcasa; también elimina la salmuera (agua con alta salinidad) de la parte inferior de la carcasa.
La temperatura dentro de la carcasa, el sistema de agua de mar y el sistema de agua de chaqueta se monitorea continuamente utilizando termómetros (indicación local) y sensores PT 100 (indicación remota).
Una válvula de purga de aire está instalada en la parte superior de la carcasa. La purga de aire debe estar abierta cuando el FWG no está en servicio y cerrada cuando el FWG está en servicio.
Como precaución contra la sobrepresurización, una válvula de alivio de seguridad (SRV) está instalada en el lado superior de la carcasa.
Un salinómetro mide la salinidad ('salinidad') del agua dulce generada. Si el agua dulce tiene una salinidad demasiado alta, se desecha/rechaza (generalmente al sentina). Si el agua dulce está dentro de los límites (típicamente <10 ppm), se envía a un tanque de almacenamiento de agua dulce.
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¿Cómo funcionan los generadores de agua dulce?
El agua de mar se bombea desde el cofre de mar al condensador del FWG. Pasa a través del condensador, luego el evaporador, y finalmente a través del eyector. Una pequeña cantidad de agua de mar se desvía directamente del condensador al eyector, lo que mantiene el vacío dentro de la carcasa. El agua de mar pasa primero a través del condensador porque absorbe algo de calor antes de entrar en el evaporador, lo que aumenta la eficiencia general del FWG.
El agua de chaqueta se bombea desde el motor principal al evaporador del FWG. El agua de chaqueta tiene una temperatura de aproximadamente 80°C (176°F). Debido a que la carcasa está bajo vacío, 80°C es suficiente para evaporar parte del agua de mar que pasa a través del evaporador. Es importante no evaporar demasiada agua de mar, ya que esto llevará a la formación de sal en las placas.
El agua evaporada del evaporador forma una niebla de agua que pasa a través del desempañador. El desempañador elimina cualquier sal arrastrada; la niebla de agua luego llega al condensador. Debido a que las placas del condensador están por debajo de la temperatura de condensación de la niebla de agua, la niebla de agua se condensa sobre las placas del condensador. El agua dulce condensada se extrae luego utilizando la bomba de agua dulce.
Tratamiento de Agua
El agua dulce directamente después del FWG se llama agua destilada y se utiliza para aplicaciones de lavado y limpieza, etc. Corregir el valor de PH del agua, luego pasarla a través de un mineralizador y una planta de tratamiento bacteriano, produce agua potable (agua potable).
La dosificación química y los filtros UV son dos de las plantas de tratamiento bacteriano más comunes. Para la salud y el bienestar de los consumidores de agua potable, es esencial que los niveles de bacterias se monitoreen y controlen continuamente.
La dureza es causada por iones de magnesio y calcio en el agua. La dureza del agua es una preocupación debido a su tendencia a formar incrustaciones en las superficies del sistema, por ejemplo, superficies de intercambiadores de calor, tuberías, etc. Los ablandadores de agua dosifican el agua con sodio (sal) para reducir la dureza del agua y disminuir la probabilidad de que se formen incrustaciones.
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- Aprender sobre los intercambiadores de calor de placas utilizados en generadores de agua dulce y sus propiedades únicas.
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Recursos Adicionales
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