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DOW RESTRICTED
Nueva Generación de Refrigerantes:
Retos y soluciones en sistemas de
refrigeración industrial
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CONTENIDO
• Retos de la refrigeración industrial
• Relacion proceso – Intercambio de
calor
• Opciones de refrigerantes en el
mercado
• Glicoles inhibidos
• Casos de éxito en Latinoamérica
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Retos de la
refrigeración industrial
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Retos de la refrigeración industrial
La refrigeración industrial presenta diversos
retos, donde algunos de los más frecuentes
son:
• Riesgo de manejo de refrigerantes:
toxicidad, flamabilidad, explosividad, daño
ecológico.
• Riesgo de contacto incidental de gases o
fluidos refrigerantes con el proceso
• Corrosión de tuberías y equipos
• Proliferación bacteriana en sistemas
secundarios
• Mantenimiento correctivo (inversión
recurrente) por contaminación o
degradación (lubricación, limpieza…)
• Mantenimiento de emergencia – Daño de
equipos que generan paros de planta.
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Tendencias de quienes gerencian los sistemas de refrigeración
Las tendencias de los equipos de mantenimiento que gerencian los sistemas
de refrigeración en las plantas:
Maximizar la vida de los equipos
Minimizar costos de mantenimiento
Cumplir con estrictas regulaciones de sanidad,
salubridad e higiene.
Enfocar más esfuerzos en la optimización y mejora
continua del proceso y menos esfuerzos en
operaciones unitarias (como transferencia de calor).
Seguridad de operación
Seguridad de producto
La seguridad del producto es vital
Los sistemas de refrigeración secundarios proveen mayor seguridad de
operación y mayor protección contra contaminación
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¿Por qué sistemas secundarios?
•Ambiente seguro para los productos
• Distancia de los fluidos refrigerantes
(tóxicos/nocivos)
• Fluidos refrigerantes confinados (sin fugas en
locales de alta circulación de operarios)
• Menor volumen de refrigerante (reducción de hasta
70%)
• Fácil mantenimiento
• Buen control de temperatura
• Optar a más altas humedades relativas
• Menor posibilidad de fuga de refrigerante
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Relación Proceso –
Intercambio de Calor
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Paso Previo: Revisión de las condiciones de la planta
Muchos de los problemas de un sistema de refrigeración pueden ser asociados
por riesgos inherentes al refrigerante mismo. Sin embargo, los refrigerantes
tendrán su mejor provecho en sistemas saludables. Paralelamente a la elección
del refrigerante adecuado se deben revisar los siguientes puntos:
• Que el diseño de la operación unitaria sea apropiada
• Balances de Materia (Flujos variables en sistemas que no están en
estado estable)
• Balances de Energia (tiempos de residencia de fluidos en el
intercambiador de calor)
• Tamaño y Tipo del intercambiador de calor
• Potencias de las bombas
• Eficiencia de compresores
• Pasivación de los metales
• Aislamiento de tuberías
• Proliferación microbiana
• Limpieza de los equipos
El intercambio de calor es una operación unitaria del proceso
El diseño de los sistemas de intercambio de calor deben siempre estar
actualizados acorde al estado del proceso al cual sirven.
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Opciones de
refrigerantes
en el mercado
Agua El agua es el mejor fluido para intercambiar calor y se utiliza en muchos procesos de refrigeración.
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Excelente intercambio de calor Fácil manejabilidad Seguridad
Punto de congelamiento inconveniente para muchos procesos
Corrosiva para muchos metales Infactible para muchos
proyectos
Sistemas Primarios •Compuestos Puros
•Daño medioambiental • Mezclas Azeotrópicas
•No cambian su composición con fugas • Mezclas Zeotrópicas
•Cambian su composición con fugas •Inórganicos (Amoníaco)
•Buena eficiencia •Altamente tóxicos
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Sistemas Secundario • Salmueras
•Altamente corrosivas • Soluciones alcohólicas
•Flamables • Soluciones base glicol
•Los glicoles son la mejor opción para obtener temperaturas hasta – 50 °C de manera segura y manteniendo la eficiencia de transferencia de calor • Sin embargo, los glicoles son corrosivos
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¿Qué son los glicoles?
• Productos orgánicos con propiedades similares a los
alcoholes
• Manufacturados de derivados del aceite
• Líquidos en temperatura ambiente
•Propilenglicol = 3 carbonos
•(Mono)Etilenglicol = 2 carbonos
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Corrosion severa La corrosioin se vuelve un problema muy serio en sistemas de refrigeracion secundarios
Agua 15% Etanol 15% PG
CORROSIÓN
Corrosión causa oxidación de los metales del sistema
• Residuos regeneran restricción del flujo
• Incrustación disminuye la eficiencia térmica
• Erosión/perforación en las tuberías (pitting)
• Contaminación
• Fugas de fluido
• Paradas de planta
• Mantenimiento excesivo y reparo
en tuberías y equipos
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CORROSIÓN Degradación de los glicoles:
Oxidación de
EG
Acido fórmico
Acido glicólico
Acido acético
Oxidación de
PG
Acido láctico
Acido glicólico
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Eliminando el problema de la corrosión
Los Glicoles inhibidos son la nueva generación de refrigerantes base glicol para enfriamiento secundario
EG inhibido
EG no-inhibido
PG inhibido
PG no-inhibido
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Tubería de acero al
carbón en agua destilada
Tubería de acero al
carbón en agua con
PG puro
Estas fotografías muestran el efecto en una tubería de acero al carbón inmersa en tres alternativas diferentes a temperatura ambiente, en un frasco de vidrio sin aeración.
Inclusive tras 5 años de exposición, la tubería en PG inhibido parece prácticamente nueva. Ésto no es el caso para las otras alternativas donde se aprecian graves casos de corrosión.
Tubería de acero al
carbón con PG
inhibido
Water Propilen-
glicol Agua Propilen-glicol
inhibido
CORROSIÓN
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CORROSIÓN
CORROSIÓN
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La opción más segura
Utilizar un sistema de enfriamiento secundario con un glicol inhibido
tiene los siguientes beneficios:
Seguridad total de operación
No flamables
No tóxicos
No explosivos
Se puede evitar el daño a la capa de ozono
Seguridad total de producto
Protección contra la contaminación
Posibilidad de utilizar grados alimenticios
Seguridad del proceso
Protección contra la corrosion
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Glicoles inhibidos de
Dow
DOWFROST™ y DOWTHERM™ Fluidos de intercambio de calor
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DOWTHERM SR1 DOWTHERM 4000 DOWFROST HD DOWFROST
Fluidos Base Etilenglicol Fluidos Base Propilenglicol
DOWTHERM™ DOWFROST™
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LTTF – Fluidos para baja temperatura Tabla de comparación
• Kits de muestras
Servicio Análitico y de Soporte Dow
• Servicio de acompañamiento del fluido incluido con el llenado/reemplazo
• Kits de análisis son provistos por Dow para revisar estado del fluido
• Dueño del sistema envía muestras a laboratorio de Dow en EUA y recibe un análisis extendido y una interpretación del mismo con el equipo Dow en aproximadamente 2-3 semanas.
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Ejemplo de un reporte
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• Monitoreo del fluido
• Análisis de las condiciones
• Degradación, concentración de glicol
• pH, niveles de inhibidores, inhibidores inadecuados
• Presencia de metales, dureza del fluido
• ~ 1 análisis por ano, o en caso de problemas
• Plantas nuevas
• Acompañamiento on site por el TS&D
• Recomendaciones técnicas
• Revisión de diagramas de proceso y equipos
• Entrenamientos
• Seguridad, mantenimiento y manejo del producto
• Buenas practicas de ingeniería y operación
Servicio Técnico de Dow
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Casos de éxito en
Latinoamérica
Caso #1: Producción de gaseosa – Buenos Aires, Argentina
• Planta de producción de refrigerante
• Sistema: 80 toneladas de fluido @ 30% con DOWFROST™
“La planta tenía problemas de corrosión, fugas y congelamiento del fluido por
baja concentración de propilenglicol”
Equipo de ingeniería de mantenimiento – Planta productora de gaseosa
•Problemas anteriores utilizando propilenglicol puro:
• Corrosión
• Contaminación biológica – formación de
microorganismos en y borra en las bombas
• Porque DOWFROST™ es la mejor opción?
• Combinación de inhibición del crecimiento
biológico (glicol en +25%) y paquete especial de
inhibidores de corrosión
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Caso #2: Cadena de supermercados & distribución - Brasil
• Refrigeradores de supermercados
• Asociación con distribución local
• Sistemas de DOWFROST™
•Porque DOWFROST™ es la mejor opción?
• Muchos equipos: mantenimiento mínimo en los sistemas es un
diferencial – protección contra la corrosión
• Manipulación intensiva del producto para llenados de todos lo
equipos – No es tóxico
• Línea de refrigeración muy cerca de los alimentos – grado
alimentício
“La compañía utiliza DOWFROST™ por más de 20 años en sus equipos de
supermercado”
Supervisora comercial de la distribución
Caso #3: Productora de derivados lácteos - Brasil
• Centro de distribución de derivados lácteos
• Sistema: 80 toneladas de fluido @ 30% con DOWFROST™
• Asegurar que los productos están refrigerados en temperatura
constante
• Porque DOWFROST™ es la mejor opción?
• Necesidad de un fluido grado FDA/USDA
• Necesidad de mantenimiento mínimo – almacenamiento de
grande cantidad de productos – protección contra corrosión
“Tuvimos un arranque y operación sin problemas, fluido estable y sin fugas ”
Supervisor de utilidades – Productora de derivados lácteos
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NOTA IMPORTANTE: Esta información es considerada exacta y confiable hasta el día de hoy y es
suministrada de buena fe. Siendo que las condiciones de uso y reglamentos aplicables pueden variar
de localidad a localidad y pueden variar con el tiempo, es responsabilidad de quien recibe esta
información determinar si la misma es adecuada y aplicable al uso. Dado que DOW no tiene control
sobre el uso de esta información, no asume obligaciones ni responsabilidades. No son dadas
garantías expresas o implícitas y no es permitido que se emitan opiniones sobre cualquier patente de
DOW o de terceras partes.
Jared Martinez
Technical Service Manager
Dow Heat Transfer Fluids
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Muchas Gracias
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Felipe do Amaral Servicio Técnico y Desarrollo
Tel: +55 11 5188-9949 / Cel: +55 11 99645-0547
Email: [email protected]
Jared Martinez Servicio Técnico y Desarrollo
Tel: +52 55 52014724
Email: [email protected]
Fernando Diez Gerente de Cuentas
Tel: +52 55 59984955
Email: [email protected]
Dow en México
Soporte para Latinoamerica
