Escuela Nacional De Marina Mercante Almirante Miguel Grau

ESCUELA NACIONAL DE MARINA MERCANTEALMIRANTE MIGUEL GRAUPROGRAMA ACADEMICO DE MARINA MERCANTEESPECIALIDAD MAQUINAS

UNA NUEVA PROPUESTA PARA LA EMPRESA CONSORCIO NAVIERO PERUANO: EL CAMBIO DEL GENERADOR DE AGUA DULCE O EVAPORADORA A UNA PLANTA DE OSMOSIS INVERSA PARA EL BUQUE M/V CNP ILO

TESIS PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE OFICIAL DE MARINA MERCANTE

PRESENTADA POR:ESPINOZA NAVARRETE WILLIAMS JOSEPHJULIAN ALVARADO TEOFILO CARLOSCALLAO, PERU2015

UNA NUEVA PROPUESTA PARA LA EMPRESA CONSORCIO NAVIERO PERUANO: EL CAMBIO DEL GENERADOR DE AGUA DULCE O EVAPORADORA A UNA PLANTA DE OSMOSIS INVERSA PARA EL BUQUE M/V CNP ILO

DEDICATORIAA nuestros padres por su enorme sacrificio de apoyarnos y criarnos como hombres de bien y para aquellas personas que como nosotros se esfuerzan para poder salir adelante.

AGRADECIMIENTOSA nuestros profesores que con su apoyo y confianza pudimos realizar este trabajo de investigacin, agradecimientos no solamente en el desarrollo de esta tesis, sino tambin con nuestra formacin como oficiales de mquinas.

INDICE GENERAL

RESUMEN

ABSTRACT

INTRODUCCION

Consorcio Naviero Peruano S.A. CNP fundada el 16 de junio de 1959, es una empresa dedicada al transporte martimo nacional e internacional de carga, especializada en servicios de lnea y graneles.Son agentes generales en el Per de la Compaa Sudamericana de Vapores S.A. (CSAV) y Compaa Libra de Navegacin (LIBRA) y Maritime Shipping tradingInc. (MST), lneas navieras que nos permiten unir comercialmente al Per con el resto del mundo. Poseen buques adecuados para el transporte de contenedores y carga convencional y prestan servicios de buques trampa.El buque containero CNP ILO tiene dimensiones de 157 mts de eslora y 24 mts de manga, y fue construido en el ao 1995, este buque tiene navegacin de cabotaje de todo el litoral peruano, sus rutas principales son los puertos de: Guayaquil, Paita, Chimbote, Callao, Matarani, Ilo y Antofagasta, transportando consigo: contenedores y reefers.En este trabajo de investigacin, enfocamos la experiencia y conocimientos obtenidos al estar navegando en nuestra fase prctica como cadetes de 4 ao de la especialidad de mquinas en los buques CNP ILO y CASTILLO DE SANTISTEBAN.En los labores rutinarios, al momento de navegar y pasar las 12 millas aproximadamente y poner en servicio el generador de agua dulce o evaporadora, siempre se presentaban los siguientes problemas: demora en generar presin de vaco para el funcionamiento correcto de la evaporadora, descebado de la evaporadora, aumento de temperatura en la cmara de evaporacin y falla en la evaporacin del agua de mar, perjudicando as la economa de la empresa, ya que aumentaban los egresos porque tenamos que hacer pedido de agua potable debido a que la evaporadora no nos abasteca de las 20 toneladas de agua que debera producir, generando as incomodidad en el personal debido a que la rutina de agua cambiaba, produciendo falta de higiene, problemas con el lavado de ropa de trabajo y malestar a bordo.El personal a bordo es dedicado y responsable al realizar su trabajo, sin embargo, como no cuentan con los recursos y materiales necesarios para realizar el respectivo mantenimiento a sus equipos, son obligados a utilizar materiales de otros equipos que se encuentran menos desgastados. As, es necesario en la mayora de casos realizar un mantenimiento correctivo.Bajo estas condiciones, realizamos este trabajo de investigacin, con la finalidad de reemplazar el generador de agua dulce por una planta de osmosis inversa en el buque M/V CNP ILO, y as generar una mayor produccin de agua de la actual, todo esto bajo nuestro punto de vista.

CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA1.1 DESCRIPCION DE LA REALIDAD PROBLEMTICA

El generador de agua dulce o evaporadora es indispensable en todo buque, y en travesas largas son de mayor utilidad. Cumplen una funcin muy importante que es la de abastecer a la nave de agua dulce que ayuda adems a la alimentacin de agua de calderas, as como tambin al sistema de refrigeracin del motor principal.El generador de agua dulce o evaporadora es en s una planta de destilacin que est constituida por una serie de componentes y elementos necesarios para cumplir su funcin, adems de ser un aparato trmico que consta de dos partes principales y son: la zona de evaporacin y la zona de condensacin.El buque M/V CNP ILO realiza faenas de agua potable de acuerdo a la necesidad y el resto es completado por medio de destilacin de agua de mar. El generador de agua dulce o evaporadora es de gran importancia a bordo, ya que el agua dulce es aprovechada en grandes cantidades. La planta de vapor y los servicios de agua de las acomodaciones generan consumos adicionales de agua.Al no realizar un correcto mantenimiento al generador de agua dulce o evaporadora van a traer muchas consecuencias negativas tanto a bordo como para la empresa, como las siguientes: Escases de agua abordo a causa de mal funcionamiento de la evaporadora Prdida de tiempo y esfuerzo para el personal de maquinas Baja calidad de agua destilada (alta alcalinidad y salinidad) Contaminacin en el agua de alimentacin de caldera Deterioro de componentes y reduccin de vida til del equipo Dao en la caldera debido a que generara vapor de agua dura (agua potable) y no de agua blanda (agua generada por la evaporadora)Adems de las consecuencias ya mencionadas debemos de tener en cuenta tambin la mala gestin de parte de la empresa en cuanto al envi de los repuestos de dicho equipo en el momento que son requeridos por el buque.Hay que tener en cuenta tambin el tratamiento qumico del agua y el cuidado de los diferentes equipos que hacen que esta planta est en constante funcionamiento, ya que el agua que la tripulacin consume es tambin de los tanques de almacenamiento de agua dulce, adems de diferentes sistemas a bordo considerando tambin que el generador de agua dulce ayuda al sistema de enfriamiento del motor principal.

1.2 FORMULACIN DEL PROBLEMA

1.2.1 Problema General

De qu manera mejorar la produccin de agua dulce al reemplazar la evaporadora (generador de agua dulce) por una planta de osmosis inversa en el M/V CNP ILO?1.2.2 Problemas especficos

Cmo generar una reduccin de costos en la compaa CONSORCIO NAVIERO PERUANO relacionado a la produccin de agua dulce del M/V CNP ILO?1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN

1.3.1 Objetivo general

Mejora de la planta de produccin de agua dulce implementando un sistema de osmosis inversa en reemplazo de la evaporadora (generador de agua dulce)

1.3.2 Objetivos especficosLograr una reduccin de costos en base a la produccin de agua dulce diaria en la empresa CONSORCIO NAVIERO PERUANO en referencia al buque M/V CNP ILO

1.4 JUSTIFICACIN DE LA INVESTIGACIN

La justificacin fundamental por la que proponemos la implementacin de una planta de osmosis inversa en reemplazo de la evaporadora (generador de agua dulce) es la de generar una reduccin de costos, que con el tiempo se vaya haciendo ms notoria, as como tambin para evitar molestias en la tripulacin al cambiar las rutinas de agua, quienes se vern afectados con su higiene y lavado de ropa de trabajo y de franco.Teniendo en cuenta tambin que las plantas de osmosis inversa no han sido estudiadas recientemente, sino que las empresas que se encargan de estas tienen ms de 30 aos de experiencia en el mercado y han sido debidamente testeadas.

1.5 LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIN

Las limitaciones encontradas durante el proceso de investigacin fueron que la cantidad de personas entrevistadas como muestra de la investigacin no fueron muy altas, puesto que la mayora no tiene la disponibilidad de tiempo por motivos laborales, ya que estn embarcados y a la escasa informacin referente al equipo a bordo.Otra limitacin encontrada durante el proceso de investigacin, fue la del concepto de los costos de la implementacin de una planta de osmosis inversa y reemplazo de la evaporadora (generador de agua dulce) en el buque M/V CNP ILO.Una limitacin tambin fue la de no poder contar con un manual de la planta de osmosis inversa ya que lo entregan con la adquisicin total de esta.1.6 VIABILIDAD DE LA INVESTIGACIN

La investigacin fue viable, puesto que se pudo superar todas las limitaciones y se cont con los recursos, ambiente de trabajo y la disponibilidad de medios y personas de tal manera que se pudo ejecutar el estudio.La viabilidad o factibilidad de la investigacin realizada en este proyecto es muy precisa y disponible. Considerando tambin que no hubo inconvenientes respecto al tema financiero en la investigacin, en el tema de recursos humanos y materiales hubo la disponibilidad de estos sin mayor preocupacin.

CAPITULO II: MARCO TERICO

2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIN

A continuacin se presenta un resumen de los trabajos de investigacin, relacionados con el tema de este proyecto, que servirn de apoyo, ya sea por su contenido o metodologa para el desarrollo del trabajo de grado:Urcia, Abrahn (1990). En su investigacin: Evaporadoras marinas. Este trabajo fue realizado con la finalidad de unificar los conocimientos tericos sobre principios de funcionamiento, descripcin, instalacin, operacin, mantenimiento e inspeccin de un generador de agua dulce y sus accesorios adicionales, con la experiencia personal adquirida abordo durante su viaje de instruccin.

Huacahuasi, Jimmy (2004). En su investigacin: Generadores de agua dulce. Presenta un trabajo de investigacin basado en los principios de funcionamiento, descripcin de los componentes, extracciones para mantener la vida til del equipo, limpieza qumica y averas. Hacindolo de una manera precisa y muy clara para el entendimiento del nuevo personal de mquinas.

Rodrguez, Karol (2013). Desarroll la tesis: Plan de mantenimiento para generadores de agua dulce a bordo: causa de averas y precauciones. Presenta que existen numerosos tipos de averas y fallas encontradas en los generadores de agua dulce debido al desgaste de las partes del equipo (no mantenimiento) o mal uso del mismo al momento de poner o sacar de servicio el equipo.

2.2 BASES TERICAS

2.2.1 OSMOSIS

HISTORIA: El descubrimiento de la smosis es anterior al de la difusin, antecedida sta a su vez, por un mundo reinante de confusiones. La primera luz es dada en 1748 por J. A. Nollet (1700-1770) cuando era profesor de fsica experimental en la Universidad de Navarra. Nollet obtuvo una membrana de vejiga animal, colocando alcohol de un lado y agua del otro, y observ que el agua flua a travs de la vejiga para mezclarse con el alcohol, pero de ninguna manera el alcohol se mezclaba con el agua. Lo que Nollet descubri fue la existencia de membranas semipermeables, ya que permitan el paso de uno de los componentes de una solucin y evitaba la difusin de otros. Generalmente a la sustancia capaz de atravesar una membrana se le llama solvente de una solucin, y la que no puede fluir a travs de ella es conocida como soluto. Se recomienda al lector puntualizar la distincin entre soluto y solvente porque ser terminologa corriente en muchas de las discusiones futuras.Dutrochet descubri el fenmeno de la smosis cuando observ que la difusin del solvente a travs de una membrana semipermeable ocurra siempre de la solucin de menor concentracin de un soluto, que no puede pasar, hacia la solucin de mayor concentracin; adems, el solvente que fluye es capaz de desarrollar una presin sobre la membrana a la que denomin presin osmtica. Dutrochet construy el primer dispositivo experimental para observar la presencia de la presin osmtica. Este descubrimiento lo dio a conocer en 1828 cuando declar:

Este descubrimiento que he hecho pertenece a una clase nueva de fenmenos fsicos que sin duda alguna intervienen fuertemente en los procesos vitales

Henri Dutrochet

CONCEPTO: Es unfenmeno fsicorelacionado con el movimiento de un solvente a travs de unamembrana semipermeable. Tal comportamiento supone unadifusin simplea travs de la membrana, sin gasto de energa.

Figura 1Figura 2

2.2.2. FENMENO DE SMOSIS INVERSAEl lamento del antiguo marinero que gritaba "agua, agua por doquier, pero ninguna gota para beber", sigue siendo el grito de mucha gente de muchas islas y reas costeras rodeadas por un ocano, donde el agua potable para beber y cocinar es escasa.

Annimo

EL FENMENO de smosis normal o tambin llamada directa, expresada anteriormente, representa la respuesta de un sistema discontinuo cuando dos recipientes con solucin a diferentes concentraciones se ponen en contacto por medio de una membrana semipermeable. El flujo osmtico se origina del recipiente de solucin diluida al recipiente de solucin concentrada (diagrama a, figura 14). Es un proceso espontneo para llevar el sistema a su estado de equilibrio. Ello ocurre cuando el flujo osmtico eleva una columna de lquido sobre la solucin concentrada, cuyo peso produce la presin osmtica de equilibrio (diagrama b). La segunda ley de la termodinmica asegura que este proceso es irreversible, en vista de que para reintegrar el sistema a su estado inicial tiene la necesidad de realizar un trabajo mecnico neto. Esta labor mecnica se realiza en la solucin concentrada, de tal manera que el flujo del solvente ocurre en direccin opuesta al flujo osmtico original. Para que tal cosa se realice, es obligatorio que la presin aplicada tenga un valor mayor a la diferencia de las presiones osmticas entre los recipientes (vase el diagrama c).

El proceso de smosis inversa fue propuesto por primera vez por Charles E. Reid en 1953 para obtener agua potable del agua de mar. La propuesta de Reid fue sometida a la consideracin de la Oficina de Aguas Salinas de EUA y surgieron algunas objeciones, una de ellas consideraba a la smosis inversa como un proceso imprctico y que en caso de funcionar sera una curiosidad de laboratorio. La duda ms seria a la propuesta de Reid fue cuando se hizo ver que el estado del arte careca de una membrana adecuada para realizar eficientemente el proceso de smosis inversa. En efecto, al aprobarse el proyecto Reid se enfrasc en un problema maysculo para conseguir la membrana que tuviera la capacidad de realizar ese proceso. Las dificultades bsicamente eran las siguientes:

a) Carencia de una membrana que resistiera qumicamente las soluciones salinas.

b) Las membranas eran muy poco porosas para permitir el libre trnsito del solvente (agua pura) y demasiado abiertas para tener un adecuado coeficiente de reflexin de Staverman (bajo rechazo de sales).

La solucin del problema de la separacin de agua pura a partir de agua de mar o salobres fue resuelta por el descubrimiento de la membrana de acetato de celulosa por el mismo Reid y E. J. Breton en 1959.

2.2.1 PRINCIPIOS Y PROCESOS DE FUNCIONAMIENTOSabido es que el agua de mar es una mezcla de solutos no voltiles (sales) y agua dulce, lo que permite evaporar y condensar tan solo el agua dulce, permaneciendo las sales en el residuo o salmuera.Para poder vaporizar el agua salada utilizando la temperatura relativamente baja del agua del motor (60 a 65 C) es necesario reducir la presin del aire dentro del generador al 10% de la presin atmosfrica, con lo cual el agua hierve aproximadamente a 40C.La produccin del agua es continua, as como la circulacin de los dems fluidos y no es alterada a lo largo de muchos das, hasta que sea necesaria la limpieza qumica, como se ver ms adelante.El recipiente con el evaporador y condensador es situado bajo vaco por medio de una bomba de agua de mar eyectora. La presin absoluta debe permanecer aproximadamente a 0'1 bar. A esta presin, con aproximadamente 40 C el agua de mar se evaporar.La parte del evaporador abierta al tanque de vaco, es alimentada con agua de mar. En la otra parte del evaporador circula el agua de refrigeracin del motor a una temperatura de 60-80 C. Parte de este agua hierve cuando entra en contacto con la zona caliente de las placas, y abandona el evaporador en forma de vapor, a travs del lado abierto de paquete de placas. La cantidad remanente de agua de mar, ahora contiene una importante concentracin de sal (salmuera), que es drenada y descargada al mar por el eyector.El vapor producido en el evaporador pasa a travs de un separador al condensador. Este condensador es construido igual que el evaporador con un lado abierto en la parte superior al tanque de vaco; el lado opuesto est completamente cerrado. En el lado cerrado circula el agua del mar fra. Cuando el vapor hace contacto con las placas fras, se condensa el agua dulce. Normalmente el condensador est conectado al sistema de refrigeracin de agua salada, para generar agua dulce desde el circuito central de refrigeracin del buque.El agua dulce es bombeada a los tanques de agua dulce del buque pasando por un sensor que se encuentra conectado al salinmetro. El salinmetro mide la salinidad del agua dulce. Cuando la salinidad es superior al valor establecido preseleccionado (normalmente 50 ppm), una vlvula solenoide se abre y el agua producida retorna al evaporador. El salinmetro puede ser conectado a una alarma a distancia, que en caso de una salinidad demasiado alta puede recibirse en el puente de mando del buque o en la cmara de control.El proceso que se desarrolla en un generador de agua dulce es decir, generar vapor de un lquido y condensar el producto de la evaporacin se denomina: Destilacin.El estudio del principio de funcionamiento de los generadores de agua dulce debe ser inicio con la comprensin previa de algunos de los principios de evaporacin y condensacin, lo que al cabo resulta ms beneficioso que la completa memorizacin de todos los detalles de una planta cualquiera.La destilacin involucra tres principios bsicos:A. Transmisin de calor:El calor se transmite o pasa de un cuerpo caliente a otro ms frio (segunda ley de la termodinmica):1. La diferencia de temperatura entre l sustancia que entrega y recibe calor2. El rea de la superficie a travs de la cual se transmite el calor3. El coeficiente de transmisin de calor de la sustancia a travs de la cual pasa el calorModos en que se realiza la transferencia de calor:Se conocen tres modos distintos de transferencia de calor: Conduccin, radiacin y conveccin.Estrictamente hablando, nicamente la conviccin y la radiacin deberan ser clasificadas como procesos de transferencia de calor, porque solamente estos dos mecanismos dependen para su operacin, solo de la existencia de una diferencia de temperatura. El ltimo de los tres, la conveccin, no cumple estrictamente con la definicin de transferencia de calor porque para su operacin, tambin depende del transporte mecnico de masa.Pero, puesto que en la conveccin tambin se efecta transmisin de energa desde regiones de temperaturas mas alta a regiones de temperaturas ms bajas, ha sido generalmente aceptado el trmino transferencia de calor por conveccin. Conduccin:La conduccin de calor no implica ningn movimiento en conjunto del cuerpo a travs del cual se transmite energa. La conductividad es un mecanismo de transferencia de calor en slidos, lquidos y gases que dependen de la existencia de una diferencia de temperaturas y que constituyen esencialmente un proceso de no equilibrio. Es asi que esta transferencia de energa cesar en el instante en que se produzca un equilibrio de temperatura entre las dos regiones. Radiacin:Todo cuerpo emite energa en forma de radiacin electromagntica. Dos cuerpos cualquiera A y B intercambiaran energa en forma de radiacin trmica hasta que sus temperaturas se igualen, incluso cuando no hay posibilidad de que intervengan conduccin o conveccin; es decir que los cuerpos pueden estar separados por un espacio que incluso puede ser el vaco.Los bueno radiadores son tambin buenos receptores.La radiacin de un cuerpo se produce haya o no diferencia de temperaturas entre el cuerpo y el medio que lo rodea. Si no existe diferencia de temperaturas entonces el cuerpo est absorbiendo exactamente la misma radiacin que emite y la salida de energa hacia el exterior es nula. Por lo tanto, la importancia de la transferencia de calor por radiacin es mayor conforme se incremente la temperatura de un objeto. Conveccin:La conveccin es un proceso de transporte de energa por la accin combinada de conduccin de calor, almacenamiento de energa y movimiento de mezcla. La conveccin tienen gran importancia como mecanismo de transferencia de calor (energa) entre una superficie slida, un lquido o un gas.La transferencia de calor por conveccin se clasifica, de acuerdo con la forma de inducir el flujo, en conveccin libre y conveccin forzada. Cuando el movimiento de mesclado tienen lugar exclusivamente como resultado de la diferencia de densidades causado por las gradientes de temperatura, se habla de conveccin natural o libre. Cuando el movimiento de mezclado es inducido por algn agente externo, tal como una bomba, el proceso se conoce como conveccin forzada.La eficiencia de la transferencia de calor por conveccin depende bsicamente del movimiento del mezclado del fluido. Como consecuencia, un estudio de la transferencia de calor por conveccin, se basa en el conocimiento de las caractersticas del flujo del fluido.B. Evaporacin y condensacin:Si se suministra calor a un lquido, su temperatura se elevar hasta alcanzar el punto de ebullicin, y en ese punto, si contina el suministro de calor de vaporizacin del lquido, ste se evaporar permaneciendo constante su temperatura (si su presin permanece constante).Si el vapor as formado es recogido y se le quita su calor por medio de un enfriamiento (equivalente a la cantidad calor de vaporizacin), el vapor se condensar a temperatura constante (su temperatura de ebullicin para la correspondiente presin constante) y volver al estado lquido.Aplicando lo anterior en un generador de agua dulce, el agua de refrigeracin de los cilindros circula por los serpentines del evaporador entregando calor al agua de mar que los rodea. El agua de mar se calienta hasta producir vapor y el vapor producido (a temperatura y presin constantes), pasa al condensador, donde se condensa al tomar contacto con los tubos que estn enfriados por una corriente de agua de mar producida por la bomba de circulacin. Al condensarse el vapor, el agua de alimentacin aumenta su temperatura y parte de esta agua es enviada al interior del evaporador para reponer el agua de mar que ha sido evaporada. Al evaporarse, el agua de mar retiene lasa impurezas, sales, etc. Aumentando la densidad del resto de agua que permanece en el interior de la cmara del evaporador y este aumento de la densidad es conocido con el nombre de salmuera.El agua destilada producida por la condensacin del vapor en el condensador destilador es enviada por medio de una bomba de agua dulce a los diversos tanques de almacenaje, o a los tanques de reserva de agua de alimentacin de calderas.Cuando se usa vapor en vez de agua de refrigeracin de cilindros para la calefaccin de los serpentines, se instala una vlvula reguladora de presin en la toma de vapor, mejores resultados se consiguen colocando placas con orificios calibrados (toberas). En estas condiciones, la vlvula reguladora de presin mantiene constante la presin sobre la placa orificio, y con una presin inferior a la presin crtica del lado de la descarga del orificio, se obtiene un consumo constante de vapor en los serpentines de calefaccin, asegurando as un grado de evaporacin constante, una mejor calidad del agua destilada y un mejor rendimiento en la capacidad de produccin.C. Efectos de los cambios de presin en la temperatura de ebullicin de un liquidoEl agua a una presin dada, hierve a un temperatura definida. Si se aumenta la presin, la temperatura de ebullicin disminuir. Es posible, por lo tanto producir la ebullicin del agua a la temperatura que se desee (dentro de los lmites en que ello es posible), y obtener vapor a dicha temperatura, si mantenemos la presin correspondiente. Existen tablas de vapor en donde se puede hallar la temperatura de ebullicin del agua bajo diversas presiones.El agua a la presin atmosfrica normal (1 atm. 760 mm de Hg) hierve a la temperatura de 100C (212F). En un generador de agua dulce, la presin del agua de refrigeracin de cilindros que pasa por los serpentines del evaporador es de 1.4 kg/ (1 atm = 1.033 kg/), y que regulando convenientemente las vlvulas para el correcto funcionamiento del evaporador, de las bombas y del condensador, se mantiene la presin absoluta, entre 0.060 0.075 kg/, dentro de la cmara del evaporador, la temperatura de ebullicin del agua de mar (despreciando la densidad de la salmuera, que eleva ligeramente el punto de ebullicin), ser de 35 - 40C (95 - 104F), y la temperatura en el interior de los serpentines es, en consecuencia la temperatura del agua de refrigeracin de cilindros: 60 70C (140 157F). Se puede notar ahora cmo pasa el calor a travs de las paredes de los serpentines calentando el agua de mar fra hasta su punto de ebullicin, que es como se ve, una temperatura inferior a la que existe en los serpentines

2.2.2 IMPORTANCIA DEL GENERADOR DE AGUA DULCE A BORDOEs importante para mltiples fines tales como: alimentar a las calderas, agua para beber, servicios domsticos (limpieza, aseos personal, preparacin de alimentos) y relleno de tanques de agua de expansin en la sala de mquinas. Las principales fuentes que suministran agua al evaporador son el agua dulce (agua de camisas a altas temperaturas) que se tiene a bordo y agua de mar.

2.2.3 DESCRIPCIN Y EQUIPOS QUE CONFORMAN LA PLANTAUn generador de agua dulce utilizado en un buque mercante consta de los siguientes componentes: Dos intercambiadores de calor (seccin del evaporador y seccin del condensador), un separador (demister), eyector, bomba de agua dulce, bomba eyectora y finalmente tuberas de conexinLa siguiente es la descripcin de cada uno de estos componentes desde el punto de vista de sus materiales de fabricacin:A. SECCIN DEL EVAPORADOR:

Est dentro del cuerpo separador, en la parte inferior entre las dos secciones de los intercambiadores de calor.

Las placas en el evaporador estn diseadas para que por dentro de ellas circulen dos fluidos (agua de mar y agua de camisas del motor) y estn hechas de titanio para poder as resistir el fenmeno de la corrosin.

En esta seccin se produce la evaporacin del agua de mar, el agua de alta temperatura (HT) proviene de las camisas del motor principal.

B. SECCIN DEL CONDENSADOR:

Est dentro del cuerpo separador, en la parte superior entre las dos secciones de los intercambiadores de calor.

Las placas en el condensador estn diseadas para que por dentro de ellas circulen dos fluidos (agua de mar y agua de camisas del motor) y estn hechas de titanio para poder as resistir el fenmeno de la corrosin.

En esta seccin se produce la condensacin del vapor de agua destilada, el agua de mar proviene de las tomas de fondo de agua de mar.

C. SEPARADOR (DEMISTER):

Es un separador de fases (lquido gas) basado en las excelentes propiedades de captacin de gotas que tiene un lecho poroso de singulares caractersticas interpuesto en la corriente gaseosa.El lecho poroso se obtiene a partir de un tejido especial de lazo continuo que puede construirse en diferentes metales o fibras sintticas, y al que se le aplica un tratamiento superficial para alcanzar los valores de densidad aparente, volumen libre y rea especfica requeridos.

D. EYECTOREste componente est conectado al generador de agua dulce y tiene la misin de extraer el aire y salmuera, de manera que mantenga el alto vaco correspondiente a la baja temperatura de evaporacin.Este eyector est fabricado de bronce resistente al agua de mar.E. BOMBA DE AGUA DULCELa bomba de agua dulce es un bomba centrifuga normal que tiene la misin de extraer el agua dulce producida en el condensador del generador y bombearla hasta los tanques de almacenamiento del buque. Su motor est provisto tambin de bridas, segn normas internacionales. La carcaza de esta bomba es de hierro fundido y sus ejes de acero inoxidables. Su rueda motriz est hecha de bronce.F. BOMBA EYECTORAEs una bomba centrifuga normal que enva agua de mar a los intercambiadores de calor y al eyector. Es de crucial importancia ya que sirve para la succin de lquidos y vapores y para la generacin de vaco.

G. TUBERIAS DE CONEXINLas tuberas de conexin, por las cuales circula el agua de mar estn fabricadas de latn con aluminio.

2.2.4 SISTEMAS DE REFRIGERACIN RELACIONADOS AL GENERADOR DE AGUA DULCE

Sistema de refrigeracin de agua salada.El sistema de agua salada tiene por misin proporcionar enfriamiento a equipos que lo requieran, as como al sistema de agua dulce, al de aceite lubricante y al condensador de vapor, tambin proporciona agua salada al servicio sanitario para su uso en inodoros y suministra agua salada para el evaporador del generador de agua dulce.El sistema parte de dos bombas principales de agua salada conectadas en paralelo con la bomba de CI, lastre y sentinas, la de CI, y servicios generales y la de agua salada para servicio en puerto.El agua salada circula por las lneas hasta llegar a los equipos a refrigerar.La primera lnea parte de las bombas y suministra agua para la refrigeracin de los motores auxiliares (aceite y aire), al enfriador de agua dulce de los mismos, y a los enfriadores de agua de los compresores principales, con una bifurcacin para el condensador del aire acondicionado de la cabina de control y al condensador de la caldera, yendo a parar al mar. La segunda lnea va hacia el enfriador de aceite del rbol de levas, al cojinete intermedio del eje.Otra rama se dirige hacia el enfriador principal de aceite del motor principal, al enfriador de agua de refrigeracin del motor principal y al condensador del generador de agua dulce, tambin el enfriador de aire del turbocompresor se refrigera con agua salada.La tercera rama principal se encarga de la refrigeracin del condensador del aparato de aire acondicionado y del eyector del generador de agua dulce.Finalmente esta la rama de la refrigeracin de los auxiliares, los cuales llevan enfriadores de agua dulce, enfriadores de aceite y de aire por agua salada y para el enfriador de agua dulce de los compresores principales.El agua para el servicio sanitario (inodoros) es independiente y funciona con dos bombas en paralelo.Las tomas de agua se dividen en tomas altas y tomas bajas. Hay dos altas, para la permanencia en puerto a fin de evitar lodos del fondo y una baja que se usa durante la navegacin.El agua para los condensadores de la instalacin de las bodegas refrigeradas tiene su propio circuito, con tres bombas para cada uno de los tres condensadores, en caso de emergencia, dispone de una conexin con el sistema de agua salada principal.

Sistema de refrigeracin de agua dulce.

El sistema de refrigeracin de agua dulce tiene la misin de suministrar agua de enfriamiento al motor principal, a los auxiliares, al generador de agua dulce y a los compresores principales de aire.El sistema parte de un depsito de expansin que regula el nivel y lo mantiene constante, debajo de l y con recirculacin hay un tanque de desaireacin para extraer el aire que provocara un mal rendimiento del sistema. El agua dulce pasa por el tanque de desaireacin y empujada por las bombas, pasa por el enfriador de agua, donde cede temperatura al agua de mar, este tiene un bypass en caso de que la temperatura sea inferior a la ptima de funcionamiento del motor, en cuyo caso se pondra en marcha el calentador, descrito en el servicio de vapor. Tambin est el generador de agua dulce en bypass. Luego el agua pasa por el motor para enfriar las chaquetas del cilindro y vuelve al tanque de expansin.Otra lnea del tanque de expansin es la encargada de la refrigeracin de los motores auxiliares, en paralelo se enva a los tres motores donde enfra las camisas y la culata, esta lnea se refrigera por su propio enfriador de agua dulce. Un bypass permite el calentamiento del aceite en caso de que ste est fro.La refrigeracin de los compresores es independiente, desde un pequeo tanque se manda a las bombas de los compresores que son arrastradas por el propio motor elctrico a travs de una cadena de transmisin.2.3 DEFINICIONES COMCEPTUALES

AGUA BLANDA:Es aquella que posee mnimas cantidades de sales disueltas en el agua.El agua dulce se puede definir como un agua con menos de 0.5 partes por mil de sal en disolucin. Suele encontrarse en ros, lagos, glaciares, y algunas aguas subterrneas. Se caracteriza por tener una concentracin mnima de cloruro sdico, e iones de calcio y magnesio. En todo caso, son aguas de carcter potable.AGUA DE CAMISAS:Es el agua que refrigera y que alivia la alta temperatura de las camisas de los cilindros en el motor principal, normalmente el valor trmico saliente de este est entre los 70 y 80C.AGUA DESTILADA:Es aquella que como todo tipo deaguaest compuesta por dos tomos dehidrgeno y uno deoxgeno, cuyamolculase representa qumicamente por la frmula H2O y que mediante el proceso dedestilacinse le han eliminado las impurezas e iones.AGUA DURA:Es aquella que poseen una dureza superior a 120 mg de CaCO3 por litro, o lo que es lo mismo, que contiene una gran cantidad de minerales, particularmentesales de magnesio y calcio. A esta agua tambin se las conoce con el nombre de calcreas. ALCALINIDAD:La alcalinidad estabiliza el agua en los niveles del pH alrededor de 7. Sin embargo, cuando la acidez es alta en el agua la alcalinidad disminuye, esta propiedad se debe principalmente a la presencia de ciertassalesde cidos dbiles, aunque tambin puede contribuir la presencia debasesdbiles y fuertes.

BIFURCACIN:Punto donde una cosa se divide en dos.COEFICIENTE DE TRANSMISION DE CALOR:Elcoeficiente de conductividad trmicaes una caracterstica de cada sustancia y expresa la magnitud de sucapacidad de conducir el calor.CONDENSACION:Cambio de estado de la materia que se encuentra en forma gaseosa a forma lquida. Es el proceso inverso a lavaporizacin.DENSIDAD:La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.DESTILACION:Es un mtodo ampliamente utilizado para la separacin de mezclas a base de las diferencias en las condiciones requeridas para cambiar la fase de los componentes de la mezcla. Para separar una mezcla de lquidos, el lquido se fuerza a la separacin al calentarlo dado que los componentes tienen diferentes puntos de ebullicin.EBULLICION DE UN LQUIDO:Es aquellatemperaturaen la cual la presin de vapor del lquido iguala a la presin de vapor del medio en el que se encuentra. La temperatura a la cual la materia cambia del estado lquido al estado gaseoso.EVAPORACION:Es un proceso fsico que consiste en el paso lento y gradual de un estadolquidohacia un estadogaseoso.IMPUREZAS:Es unasustanciadentro de un limitado volumen delquido,gasoslido, que difieren de lacomposicin qumicade los materiales o compuestos.PLANTA DE DESTILACION:Conjunto de dispositivos que cumplen funciones especificas con el fin de destilar agua de mar.

PRESION ABSOLUTA:Es la presin de un fluido medido con referencia al vaco perfecto o cero absoluto. La presin absoluta es cero nicamente cuando no existe choque entre las molculas lo que indica que la proporcin de molculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequea.RADIACION ELECTROMAGNETICA:Es un tipo de campo electromagnticovariable, es decir, una combinacin de campos elctricos y magnticos oscilantes, que se propagan a travs del espacio transportando energa de un lugar a otro.

RADIACION TERMICA:Se denominaradiacin trmicaoradiacin calorficaa la emitida por uncuerpodebido a sutemperatura.SALINIDAD:Es el contenido de sales minerales disueltas en uncuerpo de agua. Dicho de otra manera, es vlida la expresinsalinidadpara referirse al contenido salino en suelos o en aguaSALINOMETRO:A salinmetro es una mquina que es capaz de medir el contenido de sal de mesa (NaCl), conocida como la salinidad, de una solucin.SALMUERA:Lasalmueraesaguacon una alta concentracin desal(NaCl)disuelta. Existen ros y lagos salados en donde no hay vida por el exceso de sal y de donde se extrae la salmuera, principalmente para obtener su sal evaporando el agua ensalinas. La salmuera puede ser venenosa para algunos animales que beben de sta.TANQUES DE AGUA DE EXPANSIN:Un tanque de expansin es un pequeo recipiente utilizado en los sistemas cerrados de calefaccin de agua, para absorber la presin del agua en exceso, que puede ser causada por la expansin trmica al calentarse el agua.

TERMODINAMICA:Es la rama de lafsicaque hace foco en el estudio de los vnculos existentes entre elcalory las dems variedades deenerga. Analiza, por lo tanto, los efectos que poseen a nivel macroscpico las modificaciones de temperatura, presin, densidad, masa y volumen en cada sistema.

TOBERA:Es un dispositivo que convierte la energa trmica y de presin de un fluido en energa cintica. Como tal, es utilizado enturbomquinasy otras mquinas, comoinyectores, propulsin a chorro, etc.VACIO:El trmino se refiere a cierto espacio lleno con gases a una presin total menor que la presin atmosfrica, por lo que el grado de vaco se incrementa en relacin directa con la disminucin de presin del gas residual. Esto significa que cuanto ms disminuyamos la presin, mayor vaco obtendremos.VALVULA SOLENOIDE:Es una vlvula elctrica utilizada para controlar el paso de gas (sistemas neumticos) o fluidos (sistemas hidrulicos). Laapertura o cierre de la vlvula se basa en impulsos electromagnticos de un solonedie(un electroimin) que trabaja junto a un muelle diseado para devolver a la vlvula a su posicin neutral cundo el solenoide se desactiva.

CAPITULO III: HIPTESIS Y VARIABLES

3.1 FORMULACIN DE LA HIPTESIS

3.1.1 HIPTESIS GENERAL La implementacin del mantenimiento que proponemos que se aplique a bordo mantendr o mejorar la vida til y el funcionamiento actual del generador de agua dulce o evaporadora del M/V CNP ILO.3.1.2 HIPOTESIS ESPECFICAS Las causas principales de los problemas en el mantenimiento del generador de agua dulce o evaporadora son la falta de optimizacin del plan de mantenimiento y a la falta de repuestos a bordo. Mejorando el plan de mantenimiento evitaremos fallas, averas y posibles paradas inesperadas del equipo

CAPITULO IV: DISEO METODOLGICO4.1 DISEO DE LA INVESTIGACINEl proyecto de investigacin es de diseo No experimental porque no se manipulan variables y solo se observa en su ambiente natural para despus analizarlas. A su vez es de tipo descriptiva, porque describe y analiza ampliamente el tema en estudio.La presente investigacin presenta un enfoque cualitativo, ya que se evalu la realidad de los acontecimientos en el mbito de estudio, a travs de la aplicacin y anlisis de los instrumentos de recoleccin de informacin: la observacin y la encuesta.4.2 POBLACIN Y MUESTRALa poblacin del proyecto de investigacin est conformada por la tripulacin de mquinas.La muestra est conformada por xx Oficiales de Mquinas y xx Tripulantes de Mquinas que laboran o han laborado a bordo del M/V CNP ILO de la compaa CONSORCIO NAVIERO PERUANO Xx Jefes de Mquinas Xx Primeros Ingenieros Xx Segundos Ingenieros Xx Terceros ingenieros Xx Engrasadores

4.3 TECNICAS PARA LA RECOLECCIN DE DATOSSe utiliz como instrumento de recoleccin de datos una encuesta, la cual consta de XX preguntas; XX preguntas de opcin mltiple y XX con alternativas. Es bueno notar que el instrumento en referencia ha sido validado bajo el criterio de jueces.4.4 TECNICAS PARA EL PROCESAMIENTO Y ANALISIS DE LOS DATOSPara analizar los datos se utiliz estudios pertinentes siendo estos, porcentajes, medidas de tendencia central y media aritmtica.La encuesta fue realizada a Oficiales de Marina Mercante de la especialidad de ingeniera, para poder determinar los aspectos a tomar en cuenta para mejorar el mantenimiento del GENERADOR DE AGUA DULCE O EVAPORADORA, que existe a bordo de los buques mercantes.4.5 ASPECTOS ETICOSEn cualquier clase de publicacin, hay que considerar diversos principios jurdicos y ticos. Las principales esferas de inters, a menudo relacionadas entre s, son la originalidad y la propiedad intelectual (derechos de autor) (Day, 1995: 148)

CAPITULO V: RESULTADOS

CAPITULO VI: DISCUCIN, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES6.1 DISCUCIN

6.2 CONCLUSIONES

6.3 RECOMENDACIONESFUENTES DE INFORMACIN REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS REFERENCIAS HEMEROGRFICAS REFERENCIAS ELECTRNICASANEXOS:

ANEXO 1. MATRIZ DE CONSISTENCIAMATRIZ DE CONSISTENCIA

PROBLEMASOBJETIVOSHIPOTESISMETODOLOGA

1.problema general:De qu manera la aplicacin de la propuesta mejorar el mantenimiento del generador de agua dulce o evaporadora en el M/V CNP ILO?

1.objetivo general:Analizar la gestin de mantenimiento de la empresa y determinar como la aplicacin de la propuesta mejorar el mantenimiento del generador de agua dulce o evaporadora en el M/V CNP ILO.2.OBJETIVOS ESPECFICOS:Plantear un mantenimiento programado para el generador de agua dulce o evaporadora del M/V CNP ILO.

Identificar los niveles de conocimiento del personal abordo referidos al generador de agua dulce o evaporadora y su mantenimiento.

Mantener la vida til del generador de agua dulce o evaporadora.

Lograr una reduccin de gastos en la empresa CONSORCIO NAVIERO PERUANO en referencia a su buque M/V CNP ILO.

1.hipotesis general:La implementacin del mantenimiento que proponemos que se aplique a bordo mantendr o mejorar la vida til y el funcionamiento actual del generador de agua dulce o evaporadora del M/V CNP ILO.2.HIPOTESIS ESPECFICAS:Las causas principales de los problemas en el mantenimiento del generador de agua dulce o evaporadora son la falta de optimizacin del plan de mantenimiento y a la falta de repuestos a bordo.

Mejorando el plan de mantenimiento evitaremos fallas, averas y posibles paradas inesperadas del equipo

1.diseo de la investigacin:El proyecto de investigacin es de diseo No experimental porque no se manipulan variables y solo se observa en su ambiente natural para despus analizarlas. A su vez es de tipo descriptiva, porque describe y analiza ampliamente el tema en estudio.La presente investigacin presenta un enfoque cualitativo, ya que se evalu la realidad de los acontecimientos en el mbito de estudio, a travs de la aplicacin y anlisis de los instrumentos de recoleccin de informacin: la observacin y la encuesta.2.POBLACIN Y MUESTRA:La poblacin del proyecto de investigacin est conformada por la tripulacin de mquinas.La muestra est conformada por xx Oficiales de Mquinas y xx Tripulantes de Mquinas que laboran o han laborado a bordo del M/V CNP ILO de la compaa CONSORCIO NAVIERO PERUANO3.TCNICAS PARA LA RECOLECCIN DE DATOS:Se utiliz como instrumento de recoleccin de datos una encuesta, la cual consta de XX preguntas; XX preguntas de opcin mltiple y XX con alternativas. Es bueno notar que el instrumento en referencia ha sido validado bajo el criterio de jueces.4.TCNICAS PARA EL PRECESAMIENTO Y ANLISIS DE DATOS:Para analizar los datos se utiliz estudios pertinentes siendo estos, porcentajes, medidas de tendencia central y media aritmtica.La encuesta fue realizada a Oficiales de Marina Mercante de la especialidad de ingeniera, para poder determinar los aspectos a tomar en cuenta para mejorar el mantenimiento del GENERADOR DE AGUA DULCE O EVAPORADORA, que existe a bordo de los buques mercantes.5.ASPECTOS TICOS:Para la ejecucin del marco terico, para el diseo del instrumento y, tabulacin, etc.; se han tomado en cuenta y seguido normas ticas.

ANEXO 2. INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIN DE DATOS

ANEXO 3. CONSTANCIA EMITIDA POR LA INSTITUCIN DONDE SE REALIZ LA INVESTIGACIN.

BIBLIOGRAFIA:

*Trabajo monogrfico Vctor abrahan urcia muiz evaporadoras marina 1990*Generadores de agua dulce Jimmy sesus huacahuasi acevedo 2004