Nueva Generación de Refrigerantes: Retos y soluciones en sistemas de refrigeración industrial DOW RESTRICTED

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Rocío Maestre Henríquez
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1 Nueva Generación de Refrigerantes: Retos y soluciones en sistemas de refrigeración industrial

2 CONTENIDO Retos de la refrigeración industrial Relacion proceso Intercambio de calor Opciones de refrigerantes en el mercado Glicoles inhibidos Casos de éxito en Latinoamérica

3 Retos de la refrigeración industrial

Riesgo de contacto incidental de gases o fluidos refrigerantes con el proceso Corrosión de tuberías y equipos Proliferación bacteriana en

4 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.

5 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

6 La seguridad del producto es vital Los sistemas de refrigeración secundarios proveen mayor seguridad de operación y mayor protección contra contaminación

7 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

8 Relación Proceso Intercambio de Calor

9 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

10 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.

11 Opciones de refrigerantes en el mercado

12 Agua El agua es el mejor fluido para intercambiar calor y se utiliza en muchos procesos de refrigeración. Excelente intercambio de calor Fácil manejabilidad Seguridad Punto de congelamiento inconveniente para muchos procesos Corrosiva para muchos metales Infactible para muchos proyectos

13 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

14 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

15 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

16 Corrosion severa La corrosioin se vuelve un problema muy serio en sistemas de refrigeracion secundarios Agua 15% Etanol 15% PG

17 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

18 CORROSIÓN Degradación de los glicoles: Acido fórmico Oxidación de EG Acido glicólico Acido acético Acido láctico Oxidación de PG Acido glicólico

19 Eliminando el problema de la corrosión Los Glicoles inhibidos son la nueva generación de refrigerantes base glicol para enfriamiento secundario EG inhibido PG inhibido EG no-inhibido PG no-inhibido

Water Agua Tubería de acero al carbón en agua destilada Propilenglicol Tubería de acero al carbón en agua con PG puro Propilen-glicol

20 CORROSIÓN 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. Water Agua Tubería de acero al carbón en agua destilada Propilenglicol Tubería de acero al carbón en agua con PG puro Propilen-glicol inhibido Tubería de acero al carbón con PG inhibido 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.

21 CORROSIÓN

22 CORROSIÓN

23 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

24 Glicoles inhibidos de Dow

25 DOWFROST y DOWTHERM Fluidos de intercambio de calor

26 DOWTHERM Fluidos Base Etilenglicol DOWFROST Fluidos Base Propilenglicol DOWTHERM SR1 DOWTHERM 4000 DOWFROST HD DOWFROST

27 LTTF Fluidos para baja temperatura Tabla de comparación

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 Kits

28 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 Kits de muestras 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.

29 Ejemplo de un reporte

30 Servicio Técnico de Dow 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

31 Casos de éxito en Latinoamérica

32 Caso #1: Producción de gaseosa Buenos Aires, Argentina Planta de producción de refrigerante Sistema: 80 toneladas de 30% con DOWFROST 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 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

33 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

34 Caso #3: Productora de derivados lácteos - Brasil Centro de distribución de derivados lácteos Sistema: 80 toneladas de 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

35 Muchas Gracias Jared Martinez Technical Service Manager Dow Heat Transfer Fluids 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.

Dow en México Fernando Diez Gerente de Cuentas Tel: +52 55 59984955 Email: fdiezf@dow.

36 Dow en México Fernando Diez Gerente de Cuentas Tel: Jared Martinez Servicio Técnico y Desarrollo Tel: jmartinezalejo@dow.com Soporte para Latinoamerica 43 Felipe do Amaral Servicio Técnico y Desarrollo Tel: / Cel: FPdoAmaral@dow.com

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