finalidad del enfriamiento final

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Page 1: Finalidad Del Enfriamiento Final

Finalidad del enfriamiento

Las máquinas térmicas tales como: turbinas, máquinas de vapor a pistón, motores etc., no tienen un rendimiento alto, es decir, la máquina más beneficiosa será la que convierta la mayor cantidad de calor del combustible en trabajo.

En la realidad no se encuentra ninguna máquina térmica que tenga un rendimiento térmico del 100% y esto como consecuencia de una serie de pérdidas de calor en el ciclo.

En los motores diesel, estas pérdidas son considerables y se deben a gases de escape, fricción y transmisión de calor a las piezas que rodean la cámara de combustión. El aumento excesivo de la temperatura producto de la combustión, como por fricción, trae como consecuencia una disminución de la resistencia mecánica de los elementos fijos o móviles. La necesidad de mantener cada elemento del motor a la temperatura más adecuada posible, es el proceso llamado Refrigeración.

La refrigeración del motor trae como consecuencia la instalación de un sistema de enfriamiento, para lo cual se necesita la participación directa del proyectista, armador y fabricante del motor, para ajustarse a la instalación óptima de este, consistente básicamente en un circuito que puede ser del tipo abierto o cerrado.

Tanto las paredes internas de las camisas de los cilindros, como las cabezas de los émbolos, además de las superficies internas de la cámara de combustión, cabezas de válvulas de admisión y de escape con sus respectivos asientos (de no existir lumbrera), pistón, inyectores, están sometidos en los motores de combustión interna diesel a los destructivos efectos de las altas temperaturas, originadas por el proceso de combustión de los gases durante el periodo en que sé efectúan las diversas fases de la explosión.

A objeto de que los motores puedan alcanzar esa elevada temperatura y puedan funcionar normalmente sin interrupciones durante periodos bastante largos sin que presenten riesgos de deterioro de los elementos que están en contacto directo con la combustión, los motores necesitan poder transmitir al exterior, mediante algún proceso rápido de evacuación, las pérdidas de calor, producto de la combustión en el mismo momento de recibirlo, a objeto de que la acumulación de este calor sobre la estructura del motor no inutilice los mencionados elementos por agarrotamiento o por fusión.

Es de vital importancia que todos los elementos del motor que tienen que trabajar acondicionados a las fatigas térmicas, deben estar dotados de ciertas particularidades de carácter constructivo, así como de dispositivos especialmente diseñados, los que ayuden a evacuar el calor hacia el exterior a partir del momento de producirse.

Como sabemos, los elementos utilizados para enfriar los motores diesel marinos, son generalmente: agua dulce, agua de mar y aceite, los que cumplen la función de captar el calor.

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Importancia de una adecuada refrigeración

El sistema de refrigeración tiene un gran efecto sobre la operación y vida útil del motor. La refrigeración debe permitir desarrollar un buen rendimiento en tiempo caluroso, el más desfavorable, de manera que el líquido refrigerante tenga los rangos de temperatura señalados por el fabricante del motor, ahora en tiempo frío la refrigeración puede ser de cuidado, sobre todo al poner el motor en marcha conviene que éste se caliente rápidamente para dar fluidez al aceite y facilitar la lubricación.

El aceite de lubricación juega igualmente un papel importante en la refrigeración, puesto que transporta una parte del calor que ha recogido en contacto con las paredes calientes entre 200ºC a 220ºC de la superficie de roce y que es liberado durante su paso por el cárter en los motores más pequeños y por un intercambiador de calor para el aceite en los motores de mayor potencia a través del cual circula el agua de chaqueta.

Si no es conveniente que el motor se caliente demasiado, tampoco es bueno que el agua de chaqueta trabaje demasiado fría, pues todo está calculado para que el motor trabaje en las mejores condiciones cuando el agua de chaqueta tenga la temperatura alrededor de los 70ºC.

A las pérdidas de potencia originadas por el enfriamiento necesario, se pueden agregar otros problemas producto de un excesivo enfriamiento, estos pueden ser:

Corrosión y Desgaste

Los combustibles contienen azufre que da origen al anhídrido sulfúrico, que se transforma en ácido sulfúrico sobre las paredes de la cámara de combustión. La corrosión de los elementos y de la camisa del cilindro es acelerada, esta puede ser multiplicada por diez, cuando la temperatura de salida del agua baja de 70 ºC a 40 ºC. (Para más información ver capítulo IV).

Aceite Lubricante

Una temperatura elevada en las paredes es favorable para la combustión, de no ser así, la condensación de los gases de la combustión pasarían al aceite que se encuentra en el cárter, contaminándolo.

Rendimiento

Un exceso de refrigeración disminuye el rendimiento del motor, es así como se puede experimentar una baja del rendimiento en un 5% al disminuir la temperatura del agua desde 80 ºC a 20 ºC.

Es por esto, que es importante controlar el rango de temperatura del refrigerante para mantener la eficiencia del motor. La sobre refrigeración no es tan común como el sobrecalentamiento, sin embargo, igualmente puede causar daños al motor.

Page 3: Finalidad Del Enfriamiento Final

Consecuencias de una mala refrigeración

Una mala o deficiente refrigeración puede deberse a diversos factores, tales como un sistema de refrigeración de un tamaño inadecuado, una mala mantención o una operación inadecuada del sistema, el resultado puede ser, por cierto, un sobrecalentamiento o sobre enfriamiento.

Todas estas fallas tienen como consecuencia una reducción en la vida útil del motor, como consecuencia de un desgaste prematuro y acelerado de los cilindros y otras partes del motor, además de un mayor consumo de combustible y una pérdida de potencia.

Si el sistema de refrigeración falla puede tener resultados catastróficos en el motor e incluso en la existencia del buque.

Sobrecalentamiento

El sobrecalentamiento del motor puede dar origen a tensiones internas debidas a la diferencia de dilatación y disminución de las características mecánicas del material por las altas temperaturas que se alcanzan, las cuales actúan también sobre el aceite que puede llegar a craquinizarse perdiéndose la película de lubricación.

El sobrecalentamiento es el más común de los problemas en el sistema de refrigeración y este se puede dividir en dos:

1) Cuando hay pérdida de líquido refrigerante, que se puede deber a filtraciones o rebalse del sistema.

2) Cuando no hay pérdidas de líquido refrigerante en el sistema.

No es seguro que una falta de líquido refrigerante sea la causa de un sobrecalentamiento solo porque el nivel esté bajo. Para determinar si la falta de líquido refrigerante es la causa del sobrecalentamiento, o si este, es el resultado del sobrecalentamiento, se debe hacer una prueba con el nivel adecuado de líquido refrigerante en el sistema de refrigeración.

Page 4: Finalidad Del Enfriamiento Final

Falta de agua de enfriamiento

Este se puede subdividir en: filtración externa y filtración interna.

a) Filtración externa

Una filtración externa puede ser generalmente encontrada con una inspección cuidadosa del motor, revisando el sistema de refrigeración y todas sus conexiones, buscando filtraciones causadas por la presión de trabajo del sistema en el momento en que la temperatura del refrigerante ha alcanzado el valor especificado por el fabricante del motor, además se puede revisar si existen manchas de óxido y manchas producidas por la evaporación del refrigerante. Generalmente las causas de filtraciones externas son las siguientes.

Tubos y/o empaquetaduras defectuosas Filtraciones en la bomba de agua, por el eje, la empaquetadura o una grieta en el

cuerpo de la bomba. Filtraciones a través de empaquetaduras en las diversas conexiones a lo largo del

sistema Grietas en la cabeza de los cilindros o del block

b) Filtración interna

Si no se encuentran filtraciones externas, entonces filtraciones internas pueden ser la causa de la pérdida de refrigerante. Los síntomas de filtraciones internas son: piezas y partes corroídas, pérdida de potencia. La filtración interna puede producir un severo daño al motor.

El origen más común de las filtraciones internas es

Fuga a través de la empaquetadura de culata Grietas en el block o de la culata del motor Fugas en el intercambiador de calor del aceite refrigerado por el agua de chaqueta Fuga a través de la camisa del cilindro

Sin pérdida de agua de enfriamiento

Cuando ocurre un sobrecalentamiento y no se advierte falta de refrigerante, puede deberse a un bajo caudal del refrigerante, la razón puede ser la presencia de aire en el sistema de refrigeración. Un sobrecalentamiento del motor no solamente se puede deber a defectos en el sistema de refrigeración como lo podremos apreciar enseguida.

Factores típicos que pueden producir problemas de sobrecalentamiento sin faltar líquido refrigerante son los siguientes:

Page 5: Finalidad Del Enfriamiento Final

Bajo caudal del refrigerante a través del circuito Termostatos incorrectos o defectuosos Rodete de la bomba de agua desgastado o dañado Presencia de corrosión e incrustaciones en los ductos del motor y/o del

intercambiador de calor

Esto reduce la transferencia de calor y el caudal del refrigerante.

Un refrigerante inadecuado (sin acondicionador, inhibidor de corrosión o anticongelante) los cuales podremos ver con detalle en el Capítulo IV, tiene un efecto directo sobre la eficiencia y operación de ambos, motor y sistema de refrigeración.

Sobre refrigeración

Es importante controlar el rango de temperatura del refrigerante para mantener la eficiencia del motor. La sobre refrigeración ocurre cuando la temperatura normal de operación no es alcanzada por el motor.

Las causas más comunes de una sobre refrigeración son:

Válvula reguladora de temperatura en mal estado Falta o ausencia del termostato Un sistema operando con un termostato para un rango de temperatura muy bajo, es

decir, el termostato no corresponde a la instalación El motor sometido a bajas cargas de trabajo y a la vez bajas temperaturas

ambientales que contribuyen a que el motor no alcance la temperatura normal de funcionamiento.

Page 6: Finalidad Del Enfriamiento Final

Sistemas de enfriamiento en los motores diesel

Es indispensable la refrigeración de los elementos de la cámara de combustión que

están expuestos a los gases producto de la combustión y la radiación, estos son: culata de

cilindro, pistón, camisa de cilindro, inyectores y válvulas o lumbreras.

Otros elementos a refrigerar son:

a) Articulaciones del tren alternativo, para evitar el calor producido por el roce. Esta

operación es llevada a cabo por el aceite lubricante.

b) Aire de sobrealimentación, debido a que permite aumentar la densidad del aire para

hacer ingresar dentro del motor una mayor cantidad de este y así aumentar el par

motor.

Sistema de enfriamiento de pistones

El agua dulce, que se encarga del enfriamiento de los distintos pistones del motor ingresa mediante el tubo telescópico de entrada previo paso por el filtro E/S, enseguida, luego de absorber parte del calor alojado en el interior del pistón, sale desde él mediante el tubo telescópico de salida para dirigirse al estanque de recolección de agua de enfriamiento de pistones. Posteriormente, mediante la bomba de enfriamiento de pistones que se encuentra en servicio, se producirá la aspiración del agua que se encuentra en el estanque de recolección para dicho propósito.

Finalmente mediante el control de temperatura de una válvula termostática de tres vías, se hará circular parte del agua por el enfriador (dependiendo de la temperatura de trabajo de este circuito hasta que ésta se estabilice), el cual utiliza agua de mar como refrigerante secundario y el otro flujo restante de agua será by-paseado, con el objeto de que se junten estos dos flujos para dirigirse nuevamente a los diferentes pistones del motor, a la temperatura que señale el control de la válvula termostática (este control puede ser electrónico o neumático).

Page 7: Finalidad Del Enfriamiento Final

Sistema de enfriamiento de inyectores

Una bomba de enfriamiento de inyectores estará E/S y una segunda bomba estará

Stand-By. Esta selección se hará en el tablero de control.

Para nuestro circuito la bomba nº1 será la que funcionará en la modalidad

automática, operando en forma continua, por lo que se energizará y presurizará el circuito

de la siguiente manera. Aspirará desde el estanque de expansión pasando por un filtro y

descargando parcial o totalmente al enfriador (cooler), previa condición de abertura de la

válvula termostática (según la temperatura del agua), desde el enfriador sigue su recorrido

hacia cada uno de los inyectores de los cilindros del motor y saliendo desde estos últimos

hacia el estanque de expansión.

Page 8: Finalidad Del Enfriamiento Final

Sistema de enfriamiento de cilindros o chaquetas

Como se puede apreciar, en este circuito la entrada del agua de chaqueta al motor

es a 70 ºC, misma temperatura a la que entra a enfriar los gases de escape que permiten

mover el empaletado del turbo. Luego una vez recorrido internamente los diferentes pasajes

de refrigeración del motor, el agua sale a una temperatura aproximada de 86 ºC,

posteriormente el agua de chaqueta se utiliza para enfriar el aire de barrido, esta agua a full

andar del buque puede alcanzar temperaturas del orden de los 150 ºC, pero a una velocidad

promedio, la temperatura del aire de barrido alcanza los 55 ºC.

Page 9: Finalidad Del Enfriamiento Final

El agua de chaqueta después de haber cumplido todas las misiones antes descritas es

aspirada por la bomba que se encuentra en servicio, descargándola a un estanque de

expansión lugar donde se le aplica el tratamiento químico. Posteriormente mediante una

válvula termostática de 3 vías se destina una cantidad del agua al evaporador para ser

utilizada como aporte térmico a unos 78 ºC, y poder generar así agua destilada, el resto

prosigue su camino dividiéndose una parte al enfriador de inyectores, y lo demás se une con

el retorno del agua del evaporador, lo que hace que el agua suba su temperatura a unos 82

ºC, para que después vuelva a ingresar al motor. Para esta última acción existe un control

electrónico que mediante un Set Point permite fijar la temperatura de operación, que en

este circuito equivale a 74 ºC, luego mediante una válvula de 3 vías se envía parte del agua

al enfriador de placas y lo demás se dirige al motor a operar como agua de chaqueta.

Para cuando se está en puerto, este circuito otorga la posibilidad de mantener los

inyectores a una temperatura de trabajo, además permite recircular el agua mediante una

bomba menor y hacerla ingresar a un Preheater (precalentador), el cual utiliza aceite

térmico para realizar dicha función, la temperatura del aceite es controlada mediante un

sensor de temperatura, que al alcanzar cierto valor permite el cierre o apertura de la válvula

neumática.

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Page 11: Finalidad Del Enfriamiento Final

Elementos componentes del sistema de enfriamiento

Agua de Enfriamiento

La mantención del agua que será utilizada a bordo para fines de refrigeración, toma

gran relevancia desde el punto de vista técnico y económico, técnico porque depende de su

calidad para que el sistema opere de manera eficiente, no permitiendo que se generen

materias extrañas dentro del sistema que puedan entorpecer una óptima transferencia de

calor, y económico porque la vida útil tanto del sistema como del buque dependen entre

otras cosas de su cuidado.

Los buques producen su propia agua dulce por medio de las plantas evaporadoras

que toman el agua de mar, la evaporan y el vaho resultante lo condensan, removiendo con

ello la mayoría pero no la totalidad de los sólidos disueltos en ella. El agua dulce obtenida

de los evaporadores, contiene una pequeña cantidad de materias disueltas aproximadamente

en la misma proporción que la que tenía originalmente en el agua de mar. La ventaja de

reducir las sustancias minerales presentes en el agua de mar tales como: cloruro de sodio

(NaCl), cloruro de magnesio (MgCl2), sulfato de magnesio (MgSO4), sulfato de calcio

(CaSO4), bicarbonato de calcio Ca(HCO2)2, etc., permiten prolongar la vida útil del equipo

que la va a utilizar.

Así pues el agua de enfriamiento no necesita ser clorada pero si necesita la presencia

de solventes tales como inhibidores, anticongelante etc. Para evitar la formación de

corrosión en el sistema y lograr una buena transmisión del calor generado por el motor.

Además se hace preciso alcanzar un PH equivalente a 7.0 puesto que de esta manera se

puede lograr un equilibrio químico.

Page 12: Finalidad Del Enfriamiento Final

Tanque de expansión

El aire llevado por el refrigerante puede causar trastornos en el funcionamiento de

las bombas y de la temperatura, de allí entonces la importancia de eliminarlo. Cuando el

agua y el aire entran en el área de baja presión de la bomba, las burbujas de aire se dilatan

y reducen el volumen de agua que pasa por la bomba, con esto se reduce el flujo de agua al

motor, además de dañar la bomba, fenómeno conocido como “cavitación”. Esto permite

que se originen puntos calientes que dan como resultado desgastes de las camisas y en

algunos casos el atascamiento del pistón.

Casos repetidos de aire en el conducto pueden causar un completo paro del flujo de

agua y la falla del motor. El aire que lleva el refrigerante también acelera la corrosión

interna de los pasajes del agua del motor y de las camisas.

Es por esto, que el estanque de expansión es un componente extremadamente

importante del sistema de refrigeración, este se encuentra ubicado en el punto más alto del

sistema. Sus funciones son las siguientes:

a) Ventilar gases del agua de refrigeración

- Para reducir la corrosión

- Para evitar la pérdida de agua de refrigeración debido al desplazamiento de los gases

b) Proporcionar una presión positiva a la bomba del sistema

- Para evitar cavitación

c) Proporcionar volumen de expansión

- Para evitar pérdida del agua de refrigeración cuando esta se expanda debido a cambios de

temperatura

d) Proporcionar un lugar para llenar el sistema, verificar su nivel y mantener sus

aditivos químicos y corrosivos

Page 13: Finalidad Del Enfriamiento Final

e) Proporcionar un lugar para verificar el nivel del agua de refrigeración del sistema

- Un interruptor de alarma situado en el estanque de expansión avisará inmediatamente en

caso de pérdida del agua de refrigeración. Este interruptor es accionado por un flotador que

al quedar ubicado sobre la superficie del agua, activa dicha alarma.

El volumen del estanque de expansión que debe utilizar el motor principal tiene

relación con su potencia en el eje, así lo podremos ver a continuación:

1) 0,5 m3 de volumen del estanque de expansión para buques < 2.700 kW

2) 2.700 kW < 1,0 m3 de volumen del estanque de expansión < 15.000 kW

3) 1,25 m3 de volumen del estanque de expansión para buques > 15.000 kW

Reguladores de temperatura del agua de enfriamiento

Los reguladores de temperatura pueden ser sistemas o dispositivos de control que

permiten el manejo adecuado de la temperatura del agua de enfriamiento, y que existen con

la finalidad de garantizar una óptima operación del sistema. Dentro de lo que se conoce, se

pueden definir tres grupos:

a) Mediante By-Pass de tipo manual

Mediante el monitoreo de la temperatura de entrada del fluido a refrigerar como de su

salida, el operario deberá estar atento a las posibles variaciones de ella, controlando

mediante la válvula By Pass de tipo manual el flujo de enfriamiento, con el objetivo de

lograr la temperatura adecuada para el sistema.

Desde el circuito del fluido a refrigerar

Page 14: Finalidad Del Enfriamiento Final

b) Mediante un sistema controlador automático

El segundo grupo puede ser mediante la utilización de un sensor de temperatura, el cual

puede estar alojado a la salida del enfriador y que se encarga de transmitir una señal de

temperatura del fluido refrigerado a un dispositivo transmisor T/I (temperatura / corriente

eléctrica), que recibe esta señal y la convierte en presión logrando con ello la apertura,

cierre o estrangulamiento de la válvula neumática auto operante, a fin de lograr la

temperatura adecuada para el sistema.

ºC

Intercambiador de Calor

Hacia el circuito del fluido ya refrigerado

Válvula auto operante mediante presión Neumática

Salida del agua de mar

Entrada del agua de mar

By Pass Manual

ºC

Desde el circuito del fluido a refrigerar

Page 15: Finalidad Del Enfriamiento Final

c) Mediante válvula termostática automática regulada de fabrica

El tercer grupo lo constituyen las Válvulas Termostáticas, las cuales a través de sus

actuadores termostático logran la regulación del flujo refrigerante y por ende el control de

la temperatura. Esto gracias a que los actuadores internamente poseen resortes los cuales

mediante dilatación o contracción de ellos permiten el bloqueo o apertura para el paso del

agua, además estas válvulas poseen tres vías de circulación, por lo que pueden estar

alimentando de agua de enfriamiento un circuito y simultáneamente estar desviando una

cantidad de agua al enfriador para alcanzar la temperatura adecuada, dependiendo de la

zona donde el buque se encuentre navegando.

Las válvulas termostáticas son las que más se utilizan a bordo, pues dan más

garantías y seguridad en su operación, estas válvulas tienen la mejor respuesta a

cambios de temperatura, son completamente autosuficientes, y no requieren aire

comprimido, fuerza eléctrica, ni cualquiera otra fuente de poder. Además, si llegarán a

Intercambiador de Calor

Sensor de Temperatura

Salida del agua de mar

Entrada del agua de mar

Hacia el circuito del fluido ya refrigerado

Aire de control (6 – 8 bar)

Cable eléctrico

ºC

Page 16: Finalidad Del Enfriamiento Final

fallar existe la posibilidad de regularlas manualmente. Como ya dijimos, estas válvulas

poseen dos actuadores, los cuales tienen incorporado un resorte que al contacto con el

fluido se dilata o contrae según sea el caso, provocando más o menos cierre de la

válvula, estas válvulas se fabrican para rangos de temperaturas previamente

determinadas.

La entrada del agua de enfriamiento se realiza por A, aquí se encuentra con los

actuadores termostáticos. La descarga, que se hace directamente por el lado de aspiración

de la bomba está marcada con la letra B, y la que va al enfriador de agua dulce está

Vista en corte a analizar para la explicación del recorrido del

agua de enfriamiento Actuadores Termostáticos

Válvula Termostática de Agua Dulce

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marcada con la letra C. Durante el periodo de precalentamiento del motor el agua pasa

alrededor del enfriador y solamente cuando el agua procedente de las culatas ha alcanzado

la temperatura normal, una parte de ésta pasa a través del enfriador.

Sistemas de protección para evitar fallas de funcionamiento

Los sistemas de protección existentes a bordo y que tienen como objetivo garantizar

el buen funcionamiento de todos los equipos se dividen en dos: Preventivos y Correctivos,

los cuales son:

Preventivos

OLS : Over Load Stop (parada por sobrecarga del motor eléctrico)

LPA : Alarma de baja presión

HTA : Alarma de alta temperatura

LTA : Alarma de baja temperatura

LLA : Alarma de bajo nivel

LPStart : Puesta E/S automática bomba Stand By

Presostatos : el objetivo de ellos es asegurar en todo momento la presión del

circuito de baja temperatura, en caso de una baja de esta por problemas en la

operación normal de la bomba que está en servicio. La baja presión del agua se puede

deber a múltiples factores como son:

Filtración del circuito

Desgaste o elementos sueltos del mecanismos interno de la bomba

Que se haya producido el corte del acoplamiento elástico lo que trae como

consecuencia que el motor eléctrico siga girando sólo

Que se hayan roto los tubos del enfriador (cooler)

Termómetros : instrumento empleado para medir la temperatura, en forma local.

Manómetro :son los encargados de medir la presión de un fluido, en forma local

Correctivos:

Los elementos o dispositivos de protección correctivos de los motores propulsores,

que monitorean constantemente los parámetros de funcionamiento del motor principal y lo

Page 18: Finalidad Del Enfriamiento Final

protegen con una serie de funciones y entre las cuales de una u otra manera están

involucrados los sistemas de enfriamiento son:

SHUT DOWN parada automática o corte forzoso del suministro de combustible (en

un motor diesel marino)

SLOW DOWN o reducción automática de las R.P.M

Válvulas

Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria.

Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos.

Las necesidades de una válvula en circuitos, son múltiples, y cumplen muchas funciones, dependiendo de la posición o lugar de instalación.

Configuraciones y consideraciones de las válvulas

1. Siempre, colocaremos una válvula antes y después de cada equipo: Por razones obvias de mantenimiento y reparación.

2. Siempre, colocaremos válvulas en otros elementos como manómetros, termómetros, transmisores de presión en el sistema. Esto es para evitar golpes de presión e instrumentos dañados, así como también poder aislarlos del resto del circuito para que puedan ser cambiados de manera eficiente y con la menor dificultad posible.

3. Las válvulas tendrán una configuración para aislar partes del circuito que no se utilicen en diferentes servicios del propio buque.

Principales tipos de válvulas

a) Válvula tipo globo

Una válvula de globo, en la cual el cierre se logra por medio de un disco que cierra o corta el paso del fluido en un asiento que suele estar paralelo con la circulación en la tubería.

b) Válvula de bola

Las válvulas de bola son de ¼ de vuelta, en las cuales una bola taladrada gira entre asientos elásticos, lo cual permite la circulación directa en la posición abierta y corta el paso cuando se gira la bola 90° y cierra el conducto.

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c) Válvula mariposa

La válvula de mariposa es de ¼ de vuelta y controla la circulación por medio de un disco circular, con el eje de su orificio en ángulos rectos con el sentido de la circulación.

Cañerías

Las cañerías son los elementos principales de nuestro circuito. Tiene una vital importancia dentro del circuito, la cual es la conducción eficiente del agua de enfriamiento a las diferentes partes solicitadas a bordo.

Por las diferentes ventajas que ofrecen las cañerías de aleación cobre y níquel 90-10, utilizaremos estas cañerías en nuestro circuito.

Filtros

Los filtros cumplen una función muy importante en el circuito de enfriamiento por agua de mar, que es mantener los equipos y el propio circuito libre y limpio de cualquier material extraño presente en el mar. Al final la función principal es de impedir la entrada de cuerpos extraños al circuito a bordo.

Para esta función y para impedir el crecimiento también de lo que llamamos biofouling dentro de nuestro circuito se adapta una nueva técnica contra este problema, que más adelante hablaremos en rasgos generales (ver título 1.10.8).

Los filtros deben garantizar el caudal necesario para enfriamiento de los intercambiadores de calor en su condición más desfavorable, que sería el filtro sin mantenimiento y limpieza por un ciclo completo. Se garantizará el caudal mínimo necesario para el enfriamiento total, mediante la suficiente apertura de los orificios (la sumatoria del área de los orificios debe ser al menos 1,5 veces mayor que la sección del colector principal). Además los proveedores, hacen arreglos internos propios de cada filtro para garantizar el caudal necesario en la salida del filtro.

Bombas

Las bombas son los elementos de importancia “clave” en el circuito. Me refiero a “clave” porque la adecuada selección de éstas es la garantía de un correcto suministro del agua en todas las partes del circuito.

Elegiremos utilizar en nuestro circuito bombas de tipo centrífugas por las siguientes ventajas y desventajas entre otras:

- Por su amplio rango de caudal de diseño

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- Son bombas de baja presión.

- Por su fácil regulación de flujo mediante controladores de frecuencia del motor eléctrico de accionamiento de la bomba haciendo que desciendan las RPM de la bomba hasta un rango que no cavite.

- Porque necesitan ser cebadas pero por su ubicación bajo la línea de flotación en condición de desplazamiento liviano, siempre presentará un nivel positivo de agua.

- Son bombas que pueden permanecer funcionando contra presión en períodos de tiempos un poco más prolongados que otros tipos de bombas.

Intercambiadores de calor

Los intercambiadores de calor son el núcleo propio de nuestro circuito. Todos los demás elementos conducen y completan su misión en los intercambiadores de calor.

Utilizaremos para nuestro sistema, intercambiadores de calor del tipo placas (plate coolers) debido a las ventajas y desventajas siguientes:

Mayor superficie de contacto (intercambio de calor) Menor necesidad de caudal para la misma transferencia calor Mayor comodidad en mantenimiento y reparación Mayor facilidad de instalación