Éste capítulo tiene por objeto mostrar lo conveniente que resulta la depuración del agua, así como sus efectos en una planta de acondicionamiento de aire. 

Existen compañías especializadas en la depuración de agua, siendo importante su asesoramiento en cada caso en particular para la depuración del agua del sistema. Esto es recomendable porque el problema de depuración del agua puede variar según la época del año, situación geográfica del local que va a ser acondicionado, y características químicas variables del agua, que va a ser sometida a tratamiento.

El agua que se utiliza en el acondicionamiento del aire puede plantear en el funcionamiento del equipo, problemas tales como; la formación de incrustaciones, corrosión y crecimientos orgánicos. Siendo un disolvente universal, el agua disuelve los gases del aire, las sustancias minerales procedentes del suelo y las rocas con las que entra en contacto. Para tener un control efectivo de todos los componentes de un sistema, conviene hacer un estudio conjunto del sistema y del agua que se va a emplear.

Ventajas de depuración del agua:

El programa de depuración de aguas influye en el aspecto económico del sistema, haciendo posible un funcionamiento más continuo y satisfactorio. La depuración del agua reduce el consumo de energía y los costos de explotación, además de prolongar la vida útil del equipo.

El agua dura en estado natural, favorece la formación de incrustaciones y cuando se calienta tiende a formar un depósito de cal, este depósito y otras impurezas se acumulan en los tubos, válvulas, bombas y tuberías o poniéndose en la circulación de los líquidos y reduciendo un intercambio de calor. Como el trabajo que realiza el compresor de refrigeración, es función de la diferencia de temperatura entre la condensación y la aspiración, cuando menores sean los factores de suciedad, menores serán los consumos de energía.

Sin depuración del agua puede ser necesario limpiar con frecuencia el sistema, pero si se realiza un programa de depuración del agua, se puede elegir un factor de suciedad razonable, lo que conduce a la elección de un equipo más barato.

Problemas que origina el agua:

Se dividen en tres categorías: 

1. La formación de incrustaciones que reduce la conductibilidad térmica de los intercambiadores y la pérdida de carga de ellos.
2. La corrosión que puede ser debida en parte a que el agua absorba los gases del aire y ataque los metales, ésta corrosión se produce con mayor intensidad en la zona de aguas blandas.
3. Los crecimientos orgánicos de lodos y aguas que se forman bajo ciertas condiciones del ambiente que rodea la tubería, puede reducir la conductibilidad térmica de los intercambiadores, por formarse una capa aislante.

Características y componentes del agua:

Los componentes y las impurezas del agua pueden clasificarse en:

-Sólidos, líquidos, gases disueltos y materias en suspensión. Ejemplos de sólidos disueltos son el cloruro de calcio y el carbonato de calcio en solución. El oxígeno y el anhídrido carbónico están disueltos en al agua, pero para el estudio del agua en los sistemas de acondicionamiento del agua, no interviene. 

El barro, la arcilla, son ejemplos de materias en suspensión, que pueden eliminarse por      filtración.

El PH, la alcalinidad, la dureza y la conductancia específica son muy importantes en el tratamiento del agua. 

Estudios de los sistemas del agua:

El estudio de los sistemas comprende el número y tipos de circuitos del agua, materiales de construcción y situación del equipo. Cada tipo de circuito del agua necesita un tratamiento distinto.

Sistema de agua perdida: (que circula una sola vez):

Este sistema puede plantear problemas de incrustaciones o de corrosión, pero casi nunca los dos simultáneamente, también en este sistema pueden presentarse problemas de lodos y algas.

Sistema cerrado de recirculación:

Necesitan el tratamiento de agua para evitar la corrosión, pero rara vez se plantearán problemas de incrustaciones, lodos y algas.

Sistema abierto de recirculación:

Este sistema tiene problemas de corrosión y de incrustaciones. Durante los meses cálidos se hace necesario el control de lodos y algas.

Características de los sistemas abiertos de recirculación del agua:

Aunque los sistemas cerrados y de agua que circula una sola vez no tienen características especiales, los sistemas abiertos de agua, en cambio, tienen las características que son:

-La evaporación, la acción del viento, los ciclos de concentración y el control por drenaje.

Evaporación: 

La pérdida por evaporación en una torre de enfriamiento o en un condensador evaporativo, es aproximadamente el 1% de la cantidad del agua que circula por cada 5,5 grados de salto térmico a través de la torre.

Pérdidas de agua en los sistemas de rociado:

En los sistemas de rociado, el flujo de aire arrastra pequeñas gotas de agua desde la torre, pozo de rociado o condensador de evaporación, con la pérdida de agua del sistema, con la pérdida del agua del sistema, ésta pérdida del agua, varía con cada tipo de torre de enfriamiento.

Ciclos de concentración:

El número de ciclos de concentración, expresa la relación entre los sólidos disueltos en agua, que recircula y los sólidos disueltos en el agua del depósito, por ejemplo, tres ciclos de concentración, indican que la cantidad de sólidos disueltos en el agua que recircula, es tres veces mayor que en el agua del depósito.

Control de los ciclos de concentración por drenaje:

En los sistemas abiertos de recirculación del agua, se utiliza normalmente el drenaje, para limitar la concentración de sólidos. La forma más fácil de calcular el drenaje necesario, en función de los ciclos prefijados, es calcular el conjunto de drenaje y acción de arrastre y restar la acción del arrastre por el aire. 

Control de incrustaciones y depósito:

En éste capítulo se estudian las causas de las incrustaciones y depósitos y los métodos empleados para determinar las tendencias a la formación de incrustaciones y sistemas para evitar su formación. Cuando el agua se calienta o evapora, la formación de incrustaciones insolubles, puede causar serios problemas en los sistemas de acondicionamiento de aire. Las incrustaciones crean una capa protectora que reducen la corrosión, pero al mismo tiempo, reduce la conductibilidad térmica de la conducción y por lo tanto su capacidad de transmisión térmica.

El depósito de incrustaciones más corriente en los sistemas de aire acondicionado, es el carbonato cálcico, aunque también puede haber pequeñas cantidades de carbonato magnésico y sulfato cálcico. Algunas aguas con gran contenido de hierro dejan también un depósito de óxido ferroso.

Causas y tipos de las incrustaciones y depósitos:

La solubilidad del carbonato cálcico y del sulfato cálcico, dos de las sustancias que lleva el agua disuelta, disminuyen con el aumento de la temperatura.

Incrustaciones del carbonato cálcico:

Los principales factores que determinan la formación de incrustaciones de carbonato cálcico son:

1. Gran alcalinidad de anaranjado de metilo.
2. Gran contenido de calcio.
3. Elevado PH.
4. Alta temperatura.
5. Gran cantidad de porcentajes disueltos.

Incrustaciones de sulfato cálcico:

El sulfato cálcico tiene una gran solubilidad, y rara vez constituye problema en el tratamiento de aguas, a no ser que exista una cantidad excesiva en la totalidad del agua.

Depósitos de óxidos de hierro:

En el caso de aguas de pozo, que contienen mucho hierro natural, al descomponerse el bicarbonato ferroso, se deposita dióxido de hierro.

Barros:

El barro puede producirse por la existencia de productos de la corrosión del sistema. Los polifofatos que se utilizan para evitar la formación de incrustaciones de carbonato cálcico, pueden provocar una precipitación de polifofato cálcico. El barro puede formarse en los depósitos de agua y en las tuberías, por lo que para evitar la formación de barros, se recomienda una velocidad mínima del metro por segundo.

Predicción de la tendencia a la formación de incrustaciones:

El agua que forma una incrustación ligera puede ser corrosiva, mientras la que forma incrustaciones grandes es menos propensa a ésta acción. Generalmente las aguas corrosivas no forman incrustaciones.

Para predecir estas tendencias se utilizan dos tipos de índices:

1. Indice de saturación del LANGELIER.
2. Indice de estabilidad de RYZNAR.

Predicción del PH en sistemas abiertos de recirculación:

Los índices de Langelier y Ryznar son muy útiles en la predicción en las tendencias del agua en sistemas de una circulación. También se utilizan en los sistemas abiertos de recirculación. No obstante, existe el problema de predecir el PH en el caso de varios ciclos de concentración.

Cuando el agua recircula a través de un intercambiador de calor, torre de enfriamiento o cualquier sitio aireante, el PH suele ser diferente, del correspondiente al del agua del depósito.

Previsión de las incrustaciones: 

Para evitar o aminorar la formación de incrustaciones se pueden seguir varios métodos:

1. El aumento de concentración de sólidos producidos por la evaporación en un sistema de recirculación, puede controlarse mediante drenaje acompañado de la incorporación de agua nueva.
2. La tendencia del carbonato cálcico a precipitar puede evitarse añadiendo al agua ciertas sustancias químicas, como por ejemplo, polifofatos, que tienden a mantener el carbonato cálcico en la disolución.
3. El PH del agua puede reducirse añadiendo un ácido sulfúrico, la cantidad de ácido debe ser suficiente para reducir la alcalinidad, pero no para crear acidez que provoque corrosión.
4. Para eliminar elementos como el calcio, magnesio o hierro que forman compuestos insolubles, el agua puede sufrir un tratamiento previo a su utilización.

 

Método de drenaje:

Este método se utiliza en todos los sistemas de recirculación abiertos, donde se evapora agua, puede ser suficiente en algunos casos, pero generalmente se añade algún otro tratamiento para evitar la formación de incrustaciones de corrosión o ambas a la vez.

Preventivos de incrustaciones:

Algunas sustancias evitan la formación de cristales y por tanto pueden utilizarse para evitar la formación de incrustaciones. Estos agentes aumentan la solubilidad de las sales y conducen a un estado de sobresaturación sin que se precipite la sustancia disuelta. Algunas de estas sustancias son: polifofatos, taninos, ligninas y almidones.

Una combinación de estos es siempre más eficaz que el empleo de uno solo.

Empleo de ácidos:

Los polifofatos pueden emplearse solos o con tratamiento mediante ácidos y preventivos de la corrosión. Cuando se añade ácido al sistema, se puede permitir una mayor concentración de sólidos. El bicarbonato cálcico se convierte en sulfato cálcico más soluble y estable. Es decir, el tratamiento mediante ácidos, reduce la alcalinidad y evita la sobresaturación del carbonato cálcico.

Eliminación de la dureza del agua:

Rara vez es necesario eliminar la dureza del agua del depósito, en los sistemas que utilizan condensador de agua, aunque cuando se trata de agua de calderas es lo que se hace corrientemente, en el intercambio de iones, que se produce en la zeolita, el calcio se sustituye por el sodio, que es mucho más soluble, no obstante, el agrandamiento de las aguas por medio de la zeolita, no reduce la alcalinidad del agua del depósito, y para evitar la formación de incrustaciones, puede ser necesario un drenaje bastante importante.

Método de tratamiento del agua para control de las incrustaciones:

El método más común empleado consiste en el ataque por medio de corrosivos, para evitar las incrustaciones, añadiendo luego sustancias que eviten la corrosión del metal. La elección de uno u otro método para el tratamiento del agua dependerá de la composición química de ésta, del costo de cada método, y de la economía que pueda resultar a realizar varias combinaciones de éstos.

Control de la corrosión

La corrosión en los sistemas abiertos de recirculación en los que las gotas de agua entran en contacto con el aire, es un problema mucho más importante que la formación de incrustaciones. En algunas zonas industriales no es raro encontrar tuberías o partes de una torre de enfriamiento deteriorada por la corrosión en el transcurso de sólo 2 o 3 años, en atmósferas muy corrosivas las tuberías pueden perforarse en menos de 1 año.

Los productos de la corrosión reducen la capacidad de las tuberías, aumentan las resistencias de rozamiento y costes de bombeo. Los productos de la corrosión tiene un volumen varias veces mayor que el del metal al que sustituyen y con frecuencia pueden obstruir o taponar las cañerías de pequeño diámetro.

Tipos de corrosión

En un sistema de acondicionamiento de aire o enfriador de líquido pueden distinguirse diversos tipos de corrosión en las tuberías de agua:

• Corrosión uniforme
• Corrosión por picaduras
• Corrosión galvánica
• Corrosión por pilas de concentración o celdillas
• Erosión-Corrosión

Otros tipos de corrosión

Algunas veces la corrosión está causada por la disolución del metal más noble, que se deposita sobre el elemento anódico, estableciendo pequeñas pilas galvánicas y dando lugar a picaduras.

Esta corrosión es difícil de controlar por medio de preventivos. El agua tiende a arrastrar pequeñas cantidades de cobre del sistema, y a depositarlas sobre otras partes de acero. Para producir este tipo de corrosión sólo hace falta una pequeña cantidad de cobre.

 Generalmente puede controlarse manteniendo el PH por encima de 6,7. Para este tipo de corrosión es necesaria una situación ácida o la presencia de cloruros o bromuros.

Otros tipos de corrosión son la descalcificación y los productos por fatiga y esfuerzo, pero no son muy frecuentes.

Las causas de la corrosión 

Aunque son muchos los factores que contribuyen a la corrosión en los sistemas de refrigeración, el principal factor es el oxígeno disuelto en el agua de refrigeración. La reacción del oxígeno disuelto con los metales férreos aumenta con la temperatura. Los principales factores que controlan las características corrosivas del agua son:

• La concentración del oxígeno disuelto.
• La temperatura
• El contenido de anhídrido carbónico
• El PH
• Los sólidos disueltos 
• Los sólidos en suspensión
• La velocidad

Para evitar la corrosión del acero puede utilizarse un recubrimiento de zinc, también se pueden utilizar diferentes recubrimientos orgánicos e inorgánicos, pero no en los sistemas de tuberías porque esta capa protectora no puede mantenerse eficazmente. Ciertas sustancias químicas, en pequeñas concentraciones protegen el metal formando una fina película o barrera monomolecular en su superficie que evita el proceso electroquímico de la corrosión. Estos inhibidores químicos reducen grandemente la velocidad de corrupción.

La corrosión puede reducirse al mínimo mediante diferentes métodos:

• Uso de inhibidores orgánicos o inorgánicos
• Formación de una película de carbonato cálcico en las superficies metálicas
• Control del PH entre 7,0 y 8,5
• Eliminación del aire por métodos mecánicos

Los cromatos como inhibidores en los sistemas de agua caliente. A altas temperaturas hacen falta mayores concentraciones de cromato. Los sistemas de calefacción por agua caliente se tratan con 1.000-2.000 mg/l de cromato. En el agua de refrigeración para motores diesel y de gas natural, se emplean de 800-1200 mg/l de cromato. 

Las torres de enfriamiento de aluminio, construidas con aleaciones como el Alclad 3S O Alclad 4S, pueden protegerse perfectamente empleando de 200 a 500 mg/l de cromato junto con un PH de 7 a 8,5. Debe evitarse el contacto entre metales distintos, es fundamental una limpieza regular del aluminio. Para disminuir la corrosión por pilas de concentración es necesario pintar la superficie de los depósitos y aquellas en las que pueda depositarse suciedad. La conservación del PH por encima de 7 es muy importante porque se podría producir el picado  del aluminio en el caso de que caigan partículas de cobre, hierro u otros metales en un agua ácida. Otro método para el tratamiento de torres de enfriamiento utilizadas en sistemas de aire acondicionado central o chillers, es el empleo de una mezcla de polifosfatos, citratos y mercatobenzotiazol. 

El depósito de una película fina de carbonato cálcico en un intercambiador de calor y su tubería puede ser utilizada para evitar la corrosión, aunque rara vez se utiliza en los sistemas sin recirculación. La cantidad de carbonato depositado se regula controlando el índice de saturación del Langelier, por encima de +0,5. Como la temperatura es uno de los factores que influyen en él, el depósito se forma sobre las superficies en relación con las temperaturas elevadas y nunca con las bajas. El control del espesor de la mencionada película puede hacerse mediante regulación del PH, por medio de una base de bajo costo, como la soda cáustica o el carbonato sódico, para aumentar el espesor, o por la adición de un ácido para disminuirlo.

En las zonas industriales la atmósfera contiene grandes cantidades de SO2 y CO2, que al ser absorbidos por el agua de la torre de enfriamiento tienden a convertirla en una disolución ácida. Aunque el agua de alimentación sea neutra, la acidez tomada del aire puede ser suficiente para neutralizar la alcalinidad del agua y darle carácter de ácida. El PH de agua de recirculación puede llegar a ser de 4 0 5, y en algunos casos aún más bajo. Para elevar el PH se suele utilizar soda cáustica o carbonato sódico, y si el PH fuera demasiado alto lo que se hace es añadir ácido sulfúrico para disminuirlo. El límite superior del PH de un sistema de agua se fija de forma que evite la formación de incrustaciones, y no para el control de la corrosión.

En cuanto a la eliminación mecánica y química del aire, en estos métodos no se aplican normalmente a los sistemas de acondicionamiento de aire, aunque en otros casos pueden utilizarse en los sistemas sin recirculación para eliminar el oxígeno y otros gases corrosivos. 

Corrosión de los serpentines de las unidades de ventilación

En los sistemas sin recirculación se suelen utilizar pulverizadores para la humectación del aire en las unidades de ventilación. Esta pulverización no suele dejar una concentración apreciable de sustancias químicas en el depósito de recogidas de gotas. En las baterías de refrigeración se suelen utilizar aletas de aluminio montadas sobre tubos de cobre, y en estos casos puede producirse la corrosión de las aletas de aluminio cuando el agua pulverizada por encima de la batería posee una conductancia eléctrica grande, ésta corrosión es del tipo galvánico. Según datos experimentales las aletas de aluminio pueden utilizarse con el tubo de cobre siempre que la conductividad del agua de pulverización sea inferior a 500 micromhs. Si se supera este valor lo que se hace es utilizar tubos de cobre con aletas también de cobre. Normalmente las aletas de cobre de los serpentines de enfriamiento están estañadas.

Las aletas de aluminio con tubo de cobre nunca se emplean cuando la humectación se realiza por medio de un sistema de pulverización de agua recirculada.

Las tuberías de agua fría y de agua de condensación se instalan bajo tierra en algunas ocasiones. Las de agua fría no se suelen aislar térmicamente a causa de la pequeña diferencia de temperatura entre la tubería y el suelo. El hierro fundido en contacto con la tierra posee bastante resistencia a la corrosión pero las de acero necesitan protegerse, dando una capa de pintura asfáltica encima de otra de minio, se obtiene una protección adecuada de la tubería. Si encima se coloca una atadura de amianto impregnado de alquitrán se aumenta la protección evitando el movimiento y desprendimiento de esta capa protectora. La tubería de hierro forjado y galvanizado o la tubería de acero galvanizado, enterrada en el suelo, es resistente a la corrosión cuando la capa de zinc es de unos 300 g/m2 o mayor. El zinc constituye la protección electroquímica del hierro, al producirse la corrosión del zinc éste se convierte en sales de zinc antes de que se produzca la corrosión del hierro. 

Debe evitarse siempre enterrar las tuberías en suelos que tengan un gran contenido de sal.

Control de lodos y algas:

Este capítulo trata de lodos y algas, organismos que afectan el funcionamiento de los equipos de funcionamiento de aire, y describe los métodos y sustancias químicas que se utilizan para controlar la suciedad de origen biológico, y también incluye el deterioro de la madera.

Clases de suciedad biológica:

Los lodos están formados por microorganismos capaces de multiplicarse con rapidez produciendo grandes masas de materia orgánica. Los lodos y algas impiden la correcta transmisión de calor en los condensadores porque se adhieren fácilmente a las superficies depositando una capa muy aislante.

Dichos organismos pueden clasificarse según su naturaleza en:

Algas, hongos y bacterias.

–Algas:

Las especies de algas de mayor importancia en los sistemas de enfriamiento de agua se encuentran en los puntos del sistema que tienen acceso al aire y a la luz. En presencia de la luz solar estas plantas microscópicas desarrollan procesos de fotosíntesis para elaborar sus alimentos y desprender oxígeno. En las superficies metálicas las algas vivas pueden acelerar la corrosión en formas de picaduras, y las algas muertas también pueden producir acción corrosiva.

–Hongos:

Son los conocidos hongos sin clorofila que no pueden elaborar su propio alimento, a éste grupo pertenecen los mohos y las levaduras, los cuales dependen del alimento que se encuentra en el agua.

–Bacterias:

Existen bacterias que forman lodos, aunque no todas las bacterias forman lodos. Un grupo reduce los sulfatos que contiene el agua, convirtiéndolos en iones sulfitos, de gran poder corrosivo. Otro grupo utiliza el hierro soluble y los depósitos insolubles de dióxido de hierro para formar una envoltura viscosa alrededor de sus células. Algunos tipos de bacterias de alimentan de los nitritos que se utilizan como preventivos de la corrosión.

Sustancias químicas:

Existen una larga lista de sustancias químicas empleadas en la eliminación de lodos. Frecuentemente los microorganismos que forman el lodo se hacen inmunes a un determinado alguicida, aunque no al cloro. Esta característica obliga a cambiar periódicamente el alguicida empleado.

Fenoles clorados:

Son las sustancias químicas más empleadas, porque son fáciles de manejar en condiciones de seguridad y eliminan la mayoría de los lodos y algas.

Sulfato de cobre:

Puede considerarse un alguicida típico, es capaz de suprimir la mayoría de las algas más comunes. 

Permanganato potásico:

Es un agente oxidante muy poderoso y tóxico respecto a muchos microorganismos.

Cloro:

Es de las sustancias químicas más eficaces en el tratamiento de lodos y algas. Tan sólo en una pequeña proporción de cloro mata a las bacterias y a la mayoría de los microorganismos.

Compuestos amoniacales cuaternarios:

 En grandes concentraciones algunos de éstos compuestos son tóxicos, para las algas y los lodos orgánicos.

Otros compuestos:

Existen muchos alguicidas y bactericidas para combatir éstos cultivos biológicos. Algunos son mezclas de los anteriores y otros fórmulas propias de cada casa proveedora.

Métodos de tratamiento:

No existe ningún agente tóxico eficaz contra los tipos de suciedad biológica. La selección de cada tóxico habrá de fundarse en el tipo de microorganismo presente en el sistema y en las sustancias químicas que se utilicen para combatir las incrustaciones y la corrosión.

Habrá compuestos que deberán ser utilizados para limpiar algas en la torre de enfriamiento, pero quedarán bacterias activas capaces de producir lodos en el intercambiador de calor.

Por esto es necesario recurrir a un especialista en tratamiento de algas.

Deterioro de la madera y su control:

La madera de las torres de enfriamiento está sometidas a tres clases de deterioro:

Físico, químico y biológico, produciéndose las tres simultáneamente. 

La madera se compone de celulosa, libnina y extractos naturales. La celulosa es lo que da a la madera su resistencia, la libnina actúa como aglutinante y mantiene la unión entre las fibras y los extractos proporcionan a la madera su resistencia y duración. El deterioro químico produce en la madera generalmente la des lignificación, que se nota por el color blanquecino que adquiere la madera.

Para evitar esta acción el PH debe mantenerse por debajo de 8, y mejor aún entre 6 y 7. Los agentes que impiden el deterioro químico de la materia son germicidas antioxidantes que reducen la posibilidad de ataque.

Sistemas de tratamientos de aguas:

Este capítulo explica la forma de realizar el tratamiento en los tres tipos de circulación de agua. Las especificaciones que se presentan en éste capítulo, se refieren principalmente a los grandes sistemas de acondicionamiento.

Consideraciones sobre proyecto:

Aunque un programa completo de tratamiento de aguas tiene una relación directa con la duración del material, rendimiento y mantenimiento, debe ir acompañado de un buen proyecto del sistema si se quieren obtener buenos resultados.

El tratamiento de agua por sí solo es insuficiente, y al proyectar el sistema debe tenerse en cuenta las siguientes recomendaciones:

• Deben existir dispositivos de drenaje, regulables en combinación de un desagüe abierto que permita medir fácilmente la proporción de agua adecuada.
• Fácil acceso a todos los elementos del sistema.
• Empleo de velocidades adecuadas del agua para reducir al mínimo la corrosión.
• Empleo de materiales de la construcción compatibles con el ambiente exterior y el tipo de tratamiento de aguas.
• Deberán tenerse en cuenta las normas respecto de válvulas y evacuadores de suciedad en todas sus formas.
• Empleo de sumideros grandes para evitar su debasamiento cuando las bombas dejen de funcionar.
• Empleo de líneas de compensación cuando se utilizan torres de enfriamiento dobles.
• Adecuada situación de las torres de enfriamiento y condensadores evaporativos.
• Espacios suficientes para alojar los dispositivos de alimentación de sustancias químicas, tales como depósitos, bombas, tuberías y cables.
• Empleo de prensaestopas en bombas de sistemas abiertos en los que siempre es necesario algún drenaje.

 

Factores de suciedad:

El depósito de incrustaciones y de otras materia extrañas de los tubos de los intercambiadores de calor, disminuye la transmisión del mismo. Por lo tanto, al elegir los elementos de un sistema, debe tenerse en cuenta los factores de suciedad, si se pretende obtener un rendimiento satisfactorio durante un cierto período de funcionamiento. Siempre que se seleccionan elementos para sistemas de aguas, deben tenerse en cuenta factores de suciedad. La suciedad puede producirse por depósitos de incrustaciones de carbonato cálcico o productos de la corrosión, también puede producirse por una película de aceite o por depósitos de arena. La suciedad puede ser importante, incluso cuando la película es delgada, después de limpiar un intercambiador de calor con ácidos y detergentes, puede producirse, fácilmente esta fina película.

Productos químicos para el tratamiento del agua:

Los tipos de instrumentos que se utilizan para introducir las sustancias químicas, en un sistema pueden ser muy variables, según el tamaño de la instalación, variaciones en la carga y variaciones en la composición del agua.

Sistemas de capacidad superior a 225.000 frigorías/hora:

En éstos sistemas de suelen utilizar productos químicos secos que se disuelven en agua y se introducen en forma líquida. Las bombas de pistón o de diafragma que producen un flujo continuo son las más adecuadas para producir en el sistema las soluciones necesarias para el tratamiento químico.

Pequeños sistemas de 15.000 a 225.000 frigorías/hora:

Existen varios dispositivos de alimentación aplicables en los pequeños sistemas. Uno de ellos consiste en bolsas de productos químicos, suspendidas en las cámaras de pulverización por encima del agua.

Otro consiste en un recipiente metálico con dos aberturas en la parte superior, que se coloca en el depósito de la torre de enfriamiento, donde el movimiento del agua, hace que ésta penetre por un orificio y salga por el otro.

Otro procedimiento consiste en un recipiente metálico con un platillo de recogida en la parte superior que normalmente se encuentra debajo del agua cuando los pulverizadores están funcionando.

Otro dispositivo utiliza un cilindro vertical de plástico, en cuyo interior se ha colocado un número de pastillas de un extremo al otro. Cuando entre en el cilindro, el agua procedente de la bomba de descarga, un volumen controlado moja dos o tres pastillas, que se disuelven.

Método de alimentación de sustancias químicas:

Estos métodos son distintos para las tres clases de sistemas de aguas:

• Sistemas de agua no recirculada.
• Sistemas abiertos de agua recirculada.
• Sistemas cerrados de agua recirculada.

Sistemas de agua no recirculada:

En los sistemas tanto grandes como pequeños de agua no recirculada, el método de alimentación de productos químicos para la eliminación de incrustaciones y de la corrosión, tiene que ser continua. 

Sistemas abiertos de agua recirculada:

En los pequeños sistemas de alimentación de los productos químicos contra la corrosión e incrustaciones consiste, en la sustitución de los recipientes que los contienen en forma periódica, una vez cada dos u ocho semanas.

En los sistemas grandes se suele hacer un control diario o en forma regular, que consiste en un análisis para establecer si la cantidad de productos químicos que se introduce en el sistema debe ser aumentada o reducida.

Sistemas cerrados de agua recirculada:

En todos los sistemas cerrados las sustancias químicas, se introducen de una sola vez, tanto en los sistemas grandes como en los pequeños. Según sean las pérdidas de agua, que se produzcan, se irán añadiendo productos químicos cada mes, cada seis meses o con más frecuencia si así lo exige el sistema.

Manejo de productos químicos:

Algunos productos químicos producen graves irritaciones en la piel y otros producen quemaduras. Deben tomarse por lo tanto precauciones a fin de evitar el contacto con la piel con éstos productos.

Limpieza de los sistemas:

En las instalaciones nuevas, tanto la tubería como las unidades deben limpiarse químicamente para eliminar el aceite, limaduras, gotas de soldadura y en general cualquier residuo de la construcción antes de comenzar el tratamiento del agua. Los agentes limpiadores normalmente utilizados son polifosfatos, detergentes sintéticos o combinaciones de ambos. El agua circula durante uno o dos días a una temperatura aproximada de 40 grados centígrados, y transcurrido este tiempo se vacía el sistema, se lava y se vuelve a llenar.

La temperatura máxima del agua viene limitada por la temperatura de seguridad del refrigerante contenido en el equipo de refrigeración. Es importante empezar el tratamiento anticorrosivo inmediatamente después de la limpieza, porque las superficies metálicas son muy vulnerables. 

Anticorrosivos, concentración inicial:

Para conseguir la formación de una película protectora de la corrosión, cuando se utiliza una concentración normal de anticorrosivos, hacen falta varios días, lo que puede dar lugar a que se inicie la corrosión en el acero. La rapidez con la que se forma la película protectora, depende de la concentración. Si se quiere lograr la formación de ésta película con rapidez, debe utilizarse una concentración inicial de dos a diez veces mayor de la normal, después de varias horas de funcionamiento se puede reducir esta concentración a los valores normales.

Tratamientos del agua por medios no químicos:

Existen diversos métodos de tratamiento de agua, que no exigen un control técnico y que tampoco utilizan sustancias químicas para evitar la corrosión y la formación de incrustaciones. Algunos de estos dispositivos están constituidos por metales sometidos a un tratamiento especial, que actúa al mismo tiempo como catalizador. Otros utilizan imanes permanentes situados de forma que el agua circula por el interior del campo magnético. Las investigaciones realizadas en función de éstos dispositivos han llegado a la conclusión, de que no tienen efectos muy eficaces con respecto a la corrosión y a las incrustaciones.

Normas y reglamentaciones:

En algunas naciones y localidades se exige que el agua utilizada en la humectación cumpla los mismos requisitos que el agua potable, en cuanto a su calidad desde el punto de vista bacteriológico. El departamento de agricultura de Estados Unidos prohíbe el uso de cromatos en los lavadores de aire en aquellos lugares en los que el aire estaría en contacto con sustancias alimenticias. Es decir, que se exige la existencia de una separación completa entre las aguas potables de suministro público y el resto de las tuberías y el equipo.

Normas recomendables para el tratamiento de aguas:

Se sugiere una serie de normas que pueden servir de guía al ingeniero proveedor o propietario para establecer los que debe constituir un programa adecuado de tratamientos de aguas.

Debe establecerse un tratamiento adecuado de aguas para controlar la corrosión, incrustaciones, lodos, algas y sedimentos, durante un determinado período en sistemas abiertos o cerrados, o de salmuera, empezando por el equipo de refrigeración y acondicionamiento. También debe evitarse la delignificación de la madera de las torres de enfriamiento mediante el tratamiento del agua que recircula por ella.

Los productos químicos que se emplean para realizar éste tratamiento, deben cumplir las normas establecidas por el municipio u organismo de sanidad competentes. Los productos químicos que se utilicen tampoco deberán producir un deterioro de materiales no metálicos que se emplean en el sistema.

La compañía de tratamiento del agua, deberá realizar una oferta con los términos de la misma bien especificados. Deberá incluirse en la propuesta el análisis que deberá hacerse del agua de suministro en los distintos sistemas. Deberán especificarse las denominaciones químicas de los productos que van a utilizarse en el tratamiento, así como también las concentraciones en que estos productos van a ser utilizados. Deberá especificarse la cantidad de drenaje continuo, si quiera que sea de una forma aproximada, que sea necesario en los sistemas de agua recirculada, tales como torres enfriadoras, condensadores evaporativos, etc. La compañía de tratamientos de agua deberá indicar la clase de servicio que va a realizar y su frecuencia.

Control de corrosión:

El control de corrosión deberá realizarse en todos los circuitos de agua y de salmuera por medio de todos los corrosivos adecuados y control de PH.

La corrosión debe entenderse que está bajo control cuando la velocidad media o máxima penetración de las picaduras no exceda de la profundidad de penetración prevista por año, en el metal de cada componente de circuito en contacto continuo con el agua tratada o salmuera.

Los valores medios de corrosión y picaduras deben medirse utilizando probetas correspondientes a los metales de cada circuito, las pruebas de corrosión D935-49 y A224-46 de la ASTM son las más indicadas, aunque puede seguirse cualquier otro procedimiento adecuado.

Control de incrustaciones:

Deberá evitarse la formación de depósitos minerales que no puedan ser fácilmente eliminados en las superficies de los intercambiadores de calor. Deberá especificarse el tipo de drenaje continuo en todos los circuitos que evaporan agua, como torres de enfriamiento, condensadores evaporativos y humectadores. Deberá establecerse la clase de tratamiento químico interno, que se habrá de dar al agua en el circuito o el tratamiento externo del agua de suministro en los casos en los que el drenaje no sea capaz por sí solo de evitar la formación de incrustaciones, o en los casos en los que el simple drenaje pueda resultar antieconómico a causa de los excesivos empleos de los anticorrosivos.

Control de lodos y algas:

Los crecimientos de lodos y algas deberán evitarse en todos los circuitos por el empleo de alguicidas concentrados. No deberán utilizarse ni el cobre ni el mercurio no otro tipo de alguicida que pueda causar daños al equipo.

Suministro de productos químicos:

Los productos químicos que exijan una alimentación continua deberán suministrarse por medio de alimentación proporcionales. La alimentación de ácidos, deberá estar regulada por un equipo de control de PH.

Realización del servicio:

La compañía de tratamiento de agua deberá proporcionar:

• Instrucciones orales y escritas y equipos de pruebas para los operarios encargados del programa de abastecimiento y control de tratamientos de aguas.
• La aplicación de todos los productos químicos y todas las pruebas de control tienen que realizarlo el propio personal de la empresa.

Para asegurar el correcto control de la corrosión, incrustaciones, lodos y algas deberán hacerse los análisis de agua, pruebas de corrosión e inspecciones en la cantidad necesaria.

Cada vez que la compañía de tratamientos de aguas realice una inspección, análisis de agua, o prueba de corrosión, deberá suministrar un informe escrito.

• A petición del cliente.
• De acuerdo con la periodicidad establecida.