En la practica y el diseño de equipos, el caudal se define en base al hardware disponible en el mercado, es decir las valvulas y tanques a los que tengas acceso.

Para hacer un buen diseño tienes que cumplir con dos condiciones:

1.- Un flujo por unidad de area para que el intercambio se pueda dar.
Generalmente se usa 8 GPM/ft2 de area de contacto.

2.- Un flujo volumetrico. Es el que ya tienes.

Me dedico al tratamiento de aguas, a la asesoria y venta de equipo.
Si necesitas mas ayuda, mi correo es:
iqgtz@hotmail.com
Saludos,

Quisiera saber como dimensionar un ablandador para aguas de alimentación a un caldero de vapor. El caldero produce 560 kg/h de vapor saturado a 169ºC. El agua de alimentación fue analizada y muestra los siguientes resultados:
pH 7.41
Dureza total; (mg-CaCO3/L) 69.8
La dureza que requiero para mi caldero dede ser <10 mg-CaCO3/L.
Además del dimensionamiento, quisiera saber el costo del equipo, así como de la instalación. Estoy haciendo cotizaciones para poder instalar uno en la industria que trabajo.
Desde ya muchas gracias

Si el flujo de alimentacion es igual a la cantidad de vapor saturado producida, 560 kg/hr, es decir a temperatura ambiente, debes alimentar aproximadamente 560 lts/hr de agua, o 2.47 GPM de agua.

Se tienen que verificar 2 criterios:
1.- Dimensionamiento por flujo
Se usa como criterio 5 GPM/ft2 de area del tanque mineral.
Es decir para ese flujo necesitas por lo menos 0.49 ft2 de area de tanque.
Por los tamaños comerciales, minimo necesitas un tanque de 10" de diametro para cumplir el primer criterio, a este tanque tipicamente le caben 1.5 ft3 de resina.

2.- Dimensionamiento por capacidad de intercambio ionico
Si la dureza es de 69.8 ppm, equivale a 4.08 granos/galon.
Un pie cubico de resina tipicamente rinde para 24,000 granos de dureza a una capacidad de regeneracion de 9 lbs/ft3 de sal.
Es decir, un pie cubico rinde para suavizar 5,882.35 Galones entre regeneraciones, dividido enter el flujo, rendiria aproximadamente para 2,381.5 minutos (39.69 horas) trabajando sin parar.
Desconozco cuantas horas diarias trabajara la caldera, pero lo recomendable es regenerar cada 3 a 7 dias para evitar un consumo excesivo de sal.
Si consideramos que regeneres una vez cada 3 dias, sugeriria un suavizador minimo de 2 ft3 de resina.

Vimos que por flujo la haces con un suavizador 1.5 ft3 y por volumen quiza seria aconsejable uno de 2 ft3.

Hay 2 formas de regenerar automaticamente, una por tiempo y otra por demanda.
Por tiempo, significa que tu programas cada cuantos dias y a que hora se regenera, obviamente escoges horas a las que la caldera no este operando.
Por demanda significa que en cuanto la resina se agota, empieza sola la regeneracion. Esta opcion tiene el riesgo de que si cae en horas de trabajo de la caldera, mientras se regenera, pasara agua dura a tu caldera.
Si la caldera trabaja las 24 horas y nunca para, lo mejor es que metas un suavizador duplez, ese trabaja por demanda, es un suavizador de 2 columnas de resina, una trabaja mientras la otra esta en reposo. Cuando se agota la que esta en uso, automaticamente cambia por la que esta regenerada y empieza la regeneracion de la que se acaba de agotar.

Los precios aqui en Mexico de suavizador por tiempo de 1.5 y 2 ft3, estan alrededor de 660 y 748 USD mas impuestos.

De que ciudad escribes?

Avisame si necesitas una cotizacion formal o si puedo ayudarte en algo mas.

Saludos,

Muchas gracias por responder mi consulta.
El problema, en mi caso, radica en que la industria no cuenta con un sistema de tratamiento de aguas para el caldero, en lugar de eso inyectan químicos antiincrustantes directamente a la caldera, con el propósito de evitar incrustaciones en la misma.
Trato de remplazar el tratamiento utilizado actualmente por uno que "prevenga" en lugar de "remediar", por lo que deberé demostrar la "rentabilidad" de mi propuesta, por así decirlo; a fin de convencerlos de que deben de instalar el sistema de tratamiento de aguas de alimentación que recomiendo.
El caldero trabaja los 7 días de la semana, un promedio que vá de las 18 a las 24 horas (intercalando). Debido a la utilización de los antiincrustantes, se purga demasiadas veces y cantidades elevadas de vapor.
Como mencioné, la dureza en las aguas de alimentación del caldero es de 69.8; mg-CaCO3/L (el agua de alimentación está a 50ºC). La dureza del vapor (muestra tomada en la línea de vapor) es de 12 mg-CaCO3/L (vapor saturado a 169 ºC) y la dureza de la purga es >350 mg-CaCO3/L.
Como podrá apreciar, la dureza del agua de purga es tan elevada, que obliga a purgar más veces y en mayor cantidad, perdiendo de esta manera energía presente en la purga
Con esto se concluye que el agua de alimentación no es igual a la cantidad de vapor producido. No cuantifiqué la masa de agua de purga debido a que me es dificultoso hacerlo.
De antemano muchas gracias

P.D. Escribo desde Bolivia

como puedo cambiar la resina de mi suavisador es duplex pero es la primera ves qe lo tengo qe acer y como es qe se da uno cuenta qe la resin a ya no sirve me paso algo extrano me canbio el sabor del agua ,me salia amarga y me imagoino qe es el el suavisador ,me suavisa el agua pero la pasa como salada y amarga, por favor comtesteme necisito su ayuda si no de lo contrario tendria qe cerrar mi negocio

En que ciudad te encuentras?
Cuanto tiempo tiene funcionando ese suavizador desde que lo compraste?
Era nuevo al comprarse?
De que capacidad son los tanques (pies cubicos) y que tipo de valvula tienes (manual o automatica) y de que marca es la valvula?
Cuanta sal se consume en cada regeneracion?
Cual es la duracion del ciclo de retrolavado, del de succion y del de enjuague (minutos)?
Tienes medidores de dureza, TDS y alkalinidad para muestrear el agua?
Ademas del suavizador, tienes osmosis inversa?

Conociendo esos datos, pudiera darme una idea de cual es el problema y sugerirte algo.

conseguiste lo que buscabas?

INDEPENDIENTEMENTE QUE YA NO SIRVAN TUS RESINAS LO PRIMERO QUE TIENES QUE CHECAR ES QUE LA VÁLVULA DE REGENERACIÓN ESTE FUNCIONANDO CORRECTAMENTE PUDISTE HABER DEJADO PASAR SALMUERA A TUS TANQUES DE AGUA CRUDA POR ESO EL SABOR Y O NO DISTE SUFICIENTE TIEMPO DE RETRO LAVADO Y ENJUAGUE A LAS RESINAS PARA ELIMINAR POR COMPLETO LA SOLUCIÓN DE SALMUERA DEPENDIENDO DEL TAMAÑO DE TU FILTRO PERO CON DIEZ MINUTOS DE RETO LAVADO Y DIEZ DE ENJUGUE ES SUFICIENTE
CON RESPECTO A LA VIDA ÚTIL DE LA RESINA VA PERDIENDO SU CAPACIDAD TE DAS CUENTA PORQUE TIENES QUE REGENERAR MAS SEGUIDO DE NUEVA TE DURA UN PROMEDIO DE 100,000LITROS Y POSTERIORMENTE TIENES QUE IR REGENERANDO CADA 70,000LTS ASÍ SUCESIVAMENTE