La circulación de agua de refrigeración es crucial en las plantas industriales, ya que sirve como medio principal para el intercambio de calor y la refrigeración de equipos. Esta agua se enfría y luego se bombea a través de tuberías metálicas a varios puntos de uso. Después de absorber el calor, se devuelve a la torre de enfriamiento a través de la misma red para su reenfriamiento y reutilización continua.
Normalmente, la fuente de agua de refrigeración circulante son los cuerpos de agua locales. El agua se filtra para eliminar las partículas naturales y se trata con diversos productos químicos como inhibidores de corrosión (como fosfatos), inhibidores de incrustaciones y biocidas (como sales de hipoclorito). Debido a que se utilizan tratamientos a base de cloruro, el agua inevitablemente contiene algunos iones de amonio.
En instalaciones industriales costeras, durante los períodos en los que se produce la intrusión de agua de mar, la concentración de iones de amonio en el agua de refrigeración circulante puede aumentar notablemente. Los niveles elevados de cloruro pueden provocar diversas formas de corrosión en tuberías metálicas y partes internas de válvulas. El acero al carbono se usa comúnmente para estas tuberías y la presencia de iones de amonio generalmente causa una corrosión uniforme en el acero al carbono. Para garantizar el uso seguro de las tuberías de acero al carbono durante toda su vida útil diseñada, a menudo se agrega un margen de corrosión.
Por estas razones, es esencial considerar tanto la seguridad como el costo al analizar los factores que podrían provocar grietas por corrosión bajo tensión en condiciones operativas en sistemas de agua de refrigeración en circulación. Al hacerlo, es posible elegir componentes internos de válvulas que sean rentables y adecuados para estas condiciones, así como recomendar tipos de válvulas que ayuden a minimizar la corrosión.
En los sistemas de circulación de agua de refrigeración, diferentes válvulas cumplen funciones específicas:
válvulas de compuertaoválvulas de mariposaNormalmente se utilizan como válvulas de cierre.
válvulas de globoayudar a regular el flujo.
válvulas de retenciónPuede ser del tipo elevador, tipo oscilante o de doble placa.
1. Válvulas de compuerta:
En una posición completamente abierta, el vástago y el disco de la válvula se retraen hacia las áreas encima del asiento trasero y se alejan de la trayectoria del flujo, respectivamente. En este estado, el vástago de la válvula normalmente no entra en contacto con el fluido y el disco, aunque está en contacto con el fluido, no está completamente expuesto al fluido que fluye. Aunque el flujo de fluido alrededor del disco no es óptimo, la transferencia de calor causada por las diferencias de temperatura ayuda a mantener una temperatura cercana a la del fluido.
2. Válvulas de mariposa:
Cuando están abiertos, tanto el disco como el vástago quedan completamente sumergidos en el fluido que fluye, igualando la temperatura del fluido.
3. Válvulas de globo:
En un estado parcialmente abierto, el vástago se retrae de manera similar a una válvula de compuerta, pero la ruta del flujo es más compleja, lo que permite un mejor movimiento del fluido alrededor del vástago y el disco.
4. Levante las válvulas de retención:
Cuando está abierto, el flujo de fluido alrededor del tapón es similar al de una válvula de globo.
5. Válvulas de retención oscilantes:
El flujo de fluido alrededor del disco y el eje superior es menos ideal que en otros diseños. Sin embargo, debido a la conductividad térmica del metal, la temperatura del disco y del eje debe aproximarse a la del fluido.
6. Válvulas de retención de placa doble:
De manera similar a las válvulas de mariposa, las placas y el vástago están completamente sumergidos en el fluido que fluye, igualando la temperatura del fluido.
A partir de este análisis, queda claro que las válvulas de mariposa y las válvulas de retención de doble placa ofrecen la mejor dinámica de fluidos, asegurando que el interior de la válvula mantenga la misma temperatura que el fluido. Si bien las válvulas de compuerta, las válvulas de globo, las válvulas de retención de elevación y las válvulas de retención de oscilación no experimentan lavado directo del fluido, la transferencia de calor a través del fluido y los componentes metálicos garantiza que su temperatura se mantenga cercana a la del fluido.
---Escrito por Diana
