Plantas Compresoras

Planta compresora de vapor

El sistema de compresión de vapor consiste en evaporar el agua del mar, aumentar la temperatura de condensación de vapores mediante un compresor y su posterior condensación en un intercambiador de calor, enfriado con el mismo agua evaporante.

El diagrama de flujo de un sistema de compresión de vapor comprende las siguientes secciones:

- Pretratamiento.

- Intercambiadores de calor.

- Eliminación de gases no condensables.

- Evaporador: Cámara principal, Tubos de evaporación - condensación.

- Compresor.

- Postratamiento.

La evaporación se produce en la parte más baja de la cámara, previa eliminación de los gases incondensables (aire) mediante una bomba o eyector de vacío. Los vapores son extraídos por el compresor, que los hace circular por el interior de los tubos condensadores.

Proceso de compresión de vapor

Cuando el vapor se comprime, aumenta su temperatura de condensación y, al enfriar el condensador con el agua evaporante, se condensan los vapores y el agua dulce así obtenida se extrae del evaporador con la bomba de producto. Para mantener la salinidad constante en el interior del evaporador parte de la salmuera refrigerante se envía al mar. Para compensar la salmuera y producto extraídos hay que introducir agua de mar. Como el agua de mar es fría y la salmuera y producto están calientes, se les hace pasar por un intercambiador y así se recupera gran parte de su energía calorífica.

Normalmente existen intercambiadores de precalentamiento del agua de aporte con el destilado y la salmuera tirada al mar (como el número de etapas es reducido hay que recuperar la energía de salida de la salmuera), ayudados por una resistencia eléctrica en los arranques, así como todos los dispositivos de tratamiento de agua anteriores y posteriores al proceso de destilación.

En la destilación con compresión de vapor (CV) el calor necesario para llevar el agua de mar a ebullición se obtiene directamente del vapor que es removido del evaporador y reinyectado en la primera etapa luego de ser comprimido para elevar su temperatura de saturación. La compresión del vapor puede ser efectuada por un compresor mecánico o por un termocompresor (plantas de CMV y de CTV respectivamente).

En las plantas de CMV la energía que se entrega al sistema, a través del compresor, determina la magnitud del aumento de temperatura y la eficiencia de la planta. En una planta eficiente con bajo ingreso de energía, la diferencia de temperatura para la evaporación es pequeña, lo cual requiere una gran área superficial para la evaporación y por tanto altos costos de capital. Como con la mayoría de los otros procesos, los costos de capital y los costos operacionales deben equilibrarse.

En la compresión mecánica de vapor (CMV), durante la puesta en marcha de la planta se requiere energía adicional para llevar el agua de mar a la temperatura de ebullición. Esto normalmente se efectúa utilizando vapor externo de baja presión. No obstante, una vez alcanzada la temperatura de operación, el mayor ingreso de energía al sistema es a través del compresor y solamente se requiere vapor para reposición de pérdidas (make-up). El consumo de energía del compresor depende del caudal de vapor, la diferencia de temperatura en el evaporador y la temperatura de evaporación.

Las plantas de CMV se diseñan con evaporadores con tubos verticales, tubos horizontales y del tipo de platos, similares a los de las plantas de MED. Las variaciones operacionales pueden ser: evaporación a alta temperatura o a baja temperatura (62-65°C determinada por el nivel de vacío).

La capacidad de las unidades de CMV está limitada por el flujo máximo volumétrico del compresor y la presión desarrollada por el mismo, la temperatura a la que opera y la capacidad de transferencia de calor del evaporador.

El proceso CTV es similar al proceso CMV. Las plantas incluyen evaporadores con tubos verticales, tubos horizontales y de platos, y mejoran la evaporación a través del uso de las configuraciones del tipo de película delgada ascendente, descendente y rociada. Dado que el eyector de vapor es menos eficiente que un compresor centrífugo, las plantas de

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