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CAPÍTULO 2 MARCO TEORICO La descarga de aguas residuales crudas en el mar puede crear un gran peligro a la salud, pudiendo también conducir a la reducción drástica del oxígeno y otorgando además un pobre espectáculo visual en las áreas costeras, especialmente para países en los cuales el turismo es una fuente de ingresos económicos importantes. Las fuentes principales de aguas residuales de productos humanos se encuentran en tierra, como alcantarillas municipales o plantas de tratamiento. Sin embargo, la descarga de aguas residuales en el mar desde los barcos también contribuye a la polución marina. 1. PLANTAS DE TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES. 2.1 INTRODUCCIÓN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. El grado de tratamiento requerido para un agua residual depende fundamentalmente de los límites de vertido para el efluente. En la tabla 1. presenta un proceso convencional de los procesos de tratamiento de

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CAPTULO 2MARCO TEORICOLa descarga de aguas residuales crudas en el mar puede crear un gran peligro a la salud, pudiendo tambin conducir a la reduccin drstica del oxgeno y otorgando adems un pobre espectculo visual en las reas costeras, especialmente para pases en los cuales el turismo es una fuente de ingresos econmicos importantes. Las fuentes principales de aguas residuales de productos humanos se encuentran en tierra, como alcantarillas municipales o plantas de tratamiento. Sin embargo, la descarga de aguas residuales en el mar desde los barcos tambin contribuye a la polucin marina.

0. PLANTAS DE TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES.INTRODUCCIN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.El grado de tratamiento requerido para un agua residual depende fundamentalmente de los lmites de vertido para el efluente. En la tabla 1. presenta un proceso convencional de los procesos de tratamiento de aguas residuales. EL tratamiento primario se emplea para la eliminacin de slidos en suspensin y los materiales flotantes, impuesta por lo lmites, tanto de descarga al medio receptor como para poder llevar los efluentes a un tratamiento secundario, bien directamente por una neutralizacin u homogenizacin. El tratamiento secundario comprender tratamientos bilgicos convencionales. En cuanto al tratamiento terciario su objetivo fundamental es la eliminacin de contaminantes que no se eliminan con los tratamientos bilgicos convencionales (R.S Ramalho, 2002).

Figura 1. Esquema de un tren de tratamientos de aguas residualesFUENTE: (JALISCO, 2006)

Los contaminantes puede estar presentes como:Tabla 1. Tipo de contaminantes en aguas residuales1Slidos: En suspensin flotantes o grandes

Agua naturalHojas, ramas, etc.

Agua residualPapel, trapos, arenas, etc.

2Slidos suspendidos pequeos y coloidales

Agua naturalPartculas de arcilla y limo, microorganismos.

Agua residualMolculas orgnicas grandes, partculas de suelo, microorganismos.

3Slidos disueltos:

Agua naturalAlcalinidad, dureza, cidos orgnicos.

Agua residualCompuestos orgnicos, sales inorgnicas.

4Gases disueltos

Agua naturalBixido de carbono, sulfuro de hidrgeno

Agua residualSulfuro de hidrgeno

5Lquidos no mezclables

Grasas y aceites.

FUENTE: (TEBBUTT, 2003)

1 2.1 PROCESOS UNITARIOSAl final del sistema de alcantarillado sanitario, es importante implementar una planta de tratamiento. Para seleccionar el tipo de tratamiento que se aplicar es importante considerar:

a) La ley de Medio ambiente 1333.b) Las metas de proteccin de la salud y el ambiente.c) Factores econmicos, recuperacin de costos de construccin y operacin.d) Capacidad de operacin y mantenimiento.

Tratamiento preliminar El tratamiento preliminar de las aguas residuales se define como el proceso de eliminacin de los constituyentes de las aguas residuales cuya presencia pueda provocar problemas de mantenimiento y funcionamiento de los diferentes procesos, operaciones y sistemas auxiliares (AYALA F. RODRIGO M, 2001).

Rejas: La operacin de cribado se emplea para remover el material grueso, generalmente flotante, contenido en algunas aguas residuales crudas, que puede obstruir o daar bombas, tuberas y equipos de las plantas de tratamiento o interferir con la buena operacin de los procesos de tratamiento.

Figura 2. Rejilla de limpieza manualFUENTE: (CHUMA M, CASTILLO J, 2014) Desarenador: Se emplea para remover gravillas, arenas, cenizas y otros materiales inorgnicos presentes en las aguas residuales municipales que pueden causar abrasin o desgaste excesivo en los equipos mecnicos de una planta de tratamiento. El desarenador se ubica generalmente despus del cribado.

Tratamiento primario La sedimentacin se utiliza como tratamiento primario de aguas residuales para separar slidos en suspensin de las mismas.

La eliminacin de las materias por sedimentacin se basa en la diferencia de peso especfico entre las partculas slidas y el lquido donde se encuentran, que acaba en el depsito de las tuberas de las materias en suspensin.

Tipos de sedimentacinPueden considerarse tres tipos de mecanismos o procesos de sedimentacin, dependiendo de la naturaleza de los slidos presentes en suspensin.

a) Sedimentacin discreta.- Las partculas que se depositan mantienen su individualidad, o sea, no se somete a un proceso de coalsencia[footnoteRef:1] con otras partculas. En este caso, las propiedades fsicas de las partculas (Tamao, forma, peso especfico) no cambian durante el proceso. La deposicin de las partculas de arena en los desarenadores es un ejemplo tpico de sedimentacin discreta. [1: Coalsencia.- Propiedad o capacidad de ciertas sustancias y cosas para unirse o fundirse con otras en una sola, (R.S Ramalho, 2002).]

b) Sedimentacin con floculacin.- La aglomeracin de las partculas va acompaado de cambios en la densidad y en la velocidad de sedimentacin o precipitacin. La sedimentacin que se lleva a cabo en los clarificadores o sedimentadores primarios es un ejemplo de este proceso.

c) Sedimentacin por zonas.- Las partculas forman una especie de manta que sedimenta como una masa total presentando una interface distinta con la fase liquida. Ejemplos de este proceso incluyen la sedimentacin de lodos activados activos en los clarificadores secundarios y las de los fculos de almina en los procesos de tratamiento de aguas.

Tabla 2. 1: Tipos de tratamiento de aguas residualesFUENTE: (JALISCO, 2006)Teora de la sedimentacinEn la sedimentacin es necesario diferenciar entre las partculas discretas, que son las que cambian de tamao, forma o masa durante la sedimentacin, y las partculas floculentas, que son aquellas que se aglomeran durante la sedimentacin y no tienen caractersticas constantes (TEBBUTT, 2003).La teora bsica de la sedimentacin supone la presencia de partculas discretas. Cuando tal cual partcula se supone en un lquido de densidad ms baja, se acelerar hasta que alcance una velocidad terminal limitante, entonces:

Ec. (2. 1)

Ahora Ec. (2. 2)

Donde:: Densidad de la partcula.: Densidad del fluido : Volumen de la partcula.

Si demuestra por anlisis dimensiona que:Ec. (2. 3)

Donde:: Coeficiente de arrastre de Newton,rea transversal de la partcula,Velocidad de sedimentacin de la partcula. No es constante, sino que vara con el nmero de Reynolds (R) y , en menor grado, con la forma de la partcula.

para esferas:Ec. (2. 4)

Ec. (2. 5)

Ec. (2. 6)

en sedimentacin:

dnde :: Dimetro de la partcula : Viscosidad cinemtica del fluido.

Si se igualan la fuerza gravitacional y de friccin para la condicin de equilibrio:Ec. (2. 7)

esto es:

Ec. (2. 8)

para esferas asEc. (2. 9)

Ec. (2. 10)

donde : peso especfico de la partcula.Para flujo turbulento Tiende a AsEc. (2. 11)

Para flujo laminar

As

Ec. (2. 12)

que es la ecuacin de Stoke.

Al calcular la velocidad de sedimentacin, es esencial verificar que se use la frmula correcta para la velocidad, (2.11) u (2.12), como se ha determinado.

Cuando se trata de suspensiones floculentas , no es posible aplicar la teora anterior por que la aglomeracin de las partculas de flculo resulta en una mayor velocidad de sedimentacin en el fondo, debido a la formacin de partculas ms grandes y ms pesadas; est caracterstica se ilustra en la figura .

Concepto de tanque de sedimentacin idealEl modelo seleccionado para un sedimentador es el de seccin rectangular consistente en 4 zonas (R.S Ramalho, 2002).

1. Zona de entrada.- En la cual el flujo puede considerarse laminar. Se supone que en el lmite de esta zona (Siguiendo la lnea vertical xt) las partculas se distribuyen uniformemente segn la seccin de entrada.2. Zona de sedimentacin.- Se supone que la partcula deja de estar en suspensin cuando llega al fondo de esta zona (lnea horizontal ty).3. Zona de salida.- El agua residual se recoge aqu antes de su paso al tratamiento posterior.4. Zonas de lodos.- Es la zona reservada para la retirada de lodos.

Figura 3. Modelo de un tanque de sedimentacin con deposicin discreta de las partculas (Caso 1 y caso 2).FUENTE: (R.S Ramalho, 2002)

La trayectorias de sedimentacin de las partculas que entran en la zona de sedimentacin en los puntos x e y para sedimentacin discreta, son las indicadas por las lneas xy y x`y` en la figura 3 y las lneas xy`` y x`y en la figura 4. Estas trayectorias son el resultado de dos vectores componentes de la velocidad.

Figura 4. Modelo de un tanque de sedimentacin con deposicin discreta de las partculas (Caso 3 y 4).FUENTE: (R.S Ramalho, 2002)

1. Velocidad de paso V, dada por la ecuacin:

Ec. (2. 13)

en la cual es la velocidad de paso es el caudal A es rea de la seccin vertical de la zona de sedimentacin , o sea , (ver la figura 2.5); W es la anchura de la zona de sedimentacin, y la altura de la zona de sedimentacin

Figura 5. Geometra de la zona de sedimentacinFUENTE: (R.S Ramalho, 2002)

2. Velocidad de sedimentacin, representada por los vectores V, y V1 en la figura 3 y 4, respectivamente.

Para la precipitacin discreta, la velocidad es una constante para cualquier trayectoria especfica, o sea, Vs y V1 no varan a lo largo de sus trayectorias respectivas. Esto se debe a que una partcula discreta no est sometida a ningn proceso de coalescencia, de tal forma que se sedimenta con velocidad uniforme, que puede deducirse, en funcin de la figura 6.

Figura 6. Relacin entre la velocidad de sedimentacin y dimetro de partculasFUENTE: (AYALA F. RODRIGO M, 2001)

Para sedimentacin con floculacin la situacin es distinta. La figura 2.7 ilustra la trayectoria tpica de sedimentacin de un proceso con floculacin. Al tiempo que tiene lugar la coalsencia con las partculas prximas, y de una forma progresiva, el dimetro efectivo de la partcula se va incrementando, de tal forma que su velocidad de sedimentacin va a aumentar. El resultado es que la trayectoria de precipitacin es curva, en contraste con la lnea de recta para la sedimentacin de partculas discretas.

Clarificador por aire disuelto (DAF)

El Flotado por aireacin es un proceso utilizado para la separacin de slidos en suspensin y lquidos dispersos (Coloidal), de un lquido utilizando la adicin de una mezcla de agua aire la cual al descomprimirse descarga micro burbujas.

Las burbujas de aire se adhieren a las partculas en suspensin las cuales se elevan a la superficie debido a su reducida densidad. Una operacin de desnatado remueve las partculas flotantes en la superficie (WORKINDUS S.A, 2006).

a) Relacin aire a slido

La Relacin aire a slido constituye el parmetro de diseo principal del sistema de flotacin por aire disuelto. Se trata de una medida terica de la cantidad de aire disponible para la cantidad de slidos a remover, los valores tpicos oscilan entre los 0,005 a 0,006 ml/mg. Para un TDA Tubo de aire disuelto saturado, la relacin entre (A/s), la solubilidad del aire la presin de operacin, la concentracin de slidos, el flujo y la taza de reciclaje vienen dados por la siguiente ecuacin:

Ec. (1.1)

Relacin aire a slido (ml (aire)/ mg slidos). Peso constante del aire en el aire mg/ml. Solubilidad del aire en el agua ml/l. Fraccin de saturacin generalmente se utiliza 0.5. Presin de reciclado del sistema atm. Slidos en suspensin del influente mg/l. Caudal de reciclaje presurizado m^3/das. Caudal de agua no tratada m^3.

Tratamiento secundarioEste trmino comnmente se utiliza para los sistemas de tratamiento del tipo biolgico en los cuales se aprovecha la accin de microorganismos presentes en las aguas residuales, los cuales en su proceso de alimentacin, degradan la materia orgnica, convirtindola en material celular, productos inorgnicos o material inerte (WORKINDUS S.A, 2006).

Coagulacin y floculacinSe puede mejorar la colisin entre partculas por medio de un agitado suave, el proceso de floculacin, que puede ser suficiente para producir slidos sedimntales a partir de una alta concentracin de partculas coloidales.

FloculacinEl agitado del agua por mezclado hidrulico o mecnico causa gradientes de velocidad cuya intensidad controla el grado de floculacin producida. EL nmero de colisiones entre partculas est relacionado directamente con el gradiente de velocidad y es posible determinar la potencia que se requiere para dar un grado particular de floculacin como se especifica por el gradiente de velocidad.

CoagulacinAntes de la floculacin pueda efectuarse, es esencial dispersar el coagulante, cuya dosis normal es de 30 a 100 mg/l en todo el cuerpo de agua. Esto se lleva a cabo en una cmara de mezclado rpido o agregando el coagulante en un punto de turbulencia hidrulica, por ejemplo en un salto de agua en canal aforador (AYALA F. RODRIGO M, 2001).

El floculante es una sal metlica que reacciona con la alcalinidad del agua para producir un flculo insoluble de hidrxido del metal que incorpore a las partculas coloidales, el ms utilizado es el sulfato de aluminio (Alumbre).

Desinfeccina. Teora de desinfeccin

En general la tase de eliminacin est dada por (TEBBUTT, 2003):

Ec. (2. 14)

donde K : constante de tasa de reaccin para un desinfectante particular. N: nmero de organismos viables.Al integrar Ec. (2. 15)

donde nmero inicial de organismos, nmero de organismos en el tiempo t.Al cambiar a base 10Ec. (2. 16)

donde oEc. (2. 17)

Ya que nunca ser cero, es normal especificar la eliminacin como un porcentaje, por ejemplo 99.9 %. La constante de tasa depende del desinfectante en particular pero tambin vara con la concentracin del desinfectante, la temperatura, el pH y otros factores ambientales.

El desinfectante ms popular para el agua es el cloro, que no obedece la ecuacin (2.14) pero sigue la relacin Ec. (2. 18)

o si se integra y se cambia a base 10

Ec. (2. 19)

Para un pH de 7, los valores de k para el cloro son de /s para residuos libres y /s para residuos combinados, cuando se aplica a organismos coliforemes.

b. CloroSe lo usa ampliamente para la desinfeccin del agua porque: Se obtiene fcilmente como gas, lquido o polvo. Es barato. Es fcil de aplicar debido a una solubilidad relativamente alta (7000 mg/l). Deja un residuo en solucin que no es daino para el hombre y protege el sistema de distribucin. Es muy txico para la mayora de los microorganismos, ya que detiene las actividades metablicas.

El cloro es un poderoso agente oxidante que se combiana rpidamente con agentes reductores y compuestos orgnicos no saturados, por ejemplo.

Est demanda inmediata de cloro se debe satisfacer antes que el cloro est listo para la desinfeccin. 1mg/l de cloro oxida 2 mg/l de DBO, pero este mtodo nos factible en el tratamiento de agua residual.

Una vez que la demanda a sido satisfecha, puede ocurrir las siguientes reacciones.

i) En ausencia de amonaco (Residuos libres)

El cido hipocloroso es el desinfectante ms efectivo, aunque el ion clorito es relativo ineficaz. La disociacin de se suprime para valores cidos de pH, y todo el es el residual para un pH de 5 y menor, cerca de la mitad para un pH de 7.5 y todo para un pH de 9. As la desinfeccin ms efectiva ocurre en niveles cidos de pH.

ii) En presencia de amonaco:

(Monocloramina)

(Dicloramina)

(Tricloruro de nitrgeno)

Los residuales combinados son ms estables que los residuales libres, pero menos efectivos como desinfectantes. Para una eliminacin dada con residual constante, la forma combinada requiere cien veces el tiempo de contacto requerido por el residual libre.

ESTUDIO REOLGICO DE AGUAS RESIDUALES.La densidad de una agua residual se define como su masa por unidad de volumen, expresada en . Es una caracterstica fsica importante del agua residual, dado que de ella depende la formacin de fangos de sedimentacin. Por lo tanto la densidad de las aguas residuales que no poseen grandes cantidades de residuos industriales es la misma que la del agua a la misma temperatura.Por lo tanto dentro de la reologa, que hace referencia al estudio de la deformacin y las caractersticos del flujo de las sustancias, al agua residual como un fluido newtoniano.

Figura 7. Fluidos newtonianos y no newtonianos

Fluidos Newtonianos.- Son todos aquellos liquidos cuya relacin entre el esfuerzo cortante de la figura 7(a) y la gradiente de velocidad es una medida de su viscosidad aparente por lo tanto es constante.IMPORTANCIA DE LA AUTOMATIZACIN DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.En la actualidad debido al crecimiento de la poblacin mundial, la contaminacin del medio ambiente ha crecido en forma paralela, enfocndonos as en la contaminacin de aguas. Un ejemplo a analizar es una situacin que ha llevado a municipios, estados y naciones a implementar plantas de tratamiento de aguas residuales, adems con la incursin de tecnologa en la misma, con el propsito de que el tratamiento sea de mayor calidad y de bajo costo.

No solo en las ciudades se aprecia la contaminacin del agua, tambin se lo realiza en el mar, esto debido a la presencia de gran cantidad de embarcaciones sea de comercio, militar y turismo, tiene la necesidad de tratar las aguas. Estas embarcaciones poseen plantas de tratamiento de aguas artesanales, es decir, que necesitan la presencia de trabajadores que ejecuten el trabajo. Pero con la automatizacin de estas plantas, es un punto muy importante ya que influye en la calidad de servicio de las embarcaciones, aporte al medio ambiente al desechar las aguas con un promedio de contaminantes por debajo de los estndares, gracias a utilizacin de los diferentes sensores, actuadores y un sistema de monitoreo, que brinda al tripulante capitn, estar al tanto, de cmo est el funcionamiento de su embarcacin o buque.

Por ello es necesario analizar los siguientes sistemas mecnicos, hidrulicos y electrnicos que se detallan a continuacin para llevar a cabo la automatizacin:SISTEMA MECNICOTanques o recipientesLos tanques o recipientes a presin que existen se clasifican de la siguiente manera de acuerdo a su uso tenemos los de almacenamiento y de procesos; y de acuerdo a su forma los cilndricos dentro de ello est los verticales y los horizontales y por ltimos los esfricos.

Los tanques para almacenar fluidos a presin, y de acuerdo con su servicio son conocidos como tanques de almacenamiento, tanques de da, tanques acumuladores, etc (LEN E, 2001) .

Figura 8.Tanque acumuladoresSoldaduraEl ms utilizado actualmente en la fabricacin de recipientes a presin es el de soldadura, el cual elimino el sistema de remachado que se us hace algunos aos. Se lo realiza mediante un proceso de arco elctrico, la cual deber tener una penetracin completa y se deber eliminar la escoria dejada por un cordn de soldadura, antes de aplicar el siguiente.

Figura 9. Eficiencia de la soldaduraFUENTE: (LEN E, 2001)El material de aporte, de la soldadura, deber ser compatible con el material base a soldar. Los electrodos ms comnmente utilizados para soldar recipientes a presin de acero al carbn, son el 6010 y el 7018.

Materiales UtilizadosEn esta etapa, se toma en cuenta los aspectos relacionados con la vida til de la planta donde se instalar los recipientes y se fija en los siguientes puntos.a) Vida estimada de la plantab) Duracin estimada del material.c) Confiabilidad del materiald) Disponibilidad y tiempo de entrega del materiale) Costo del material y fabricacin.f) Costo de mantenimiento e inspeccin.

En conclusin el material ms adecuado es aquel que cumpla con los requisitos tcnicos (Funcionamiento correcto y seguro del equipo) y los requisitos econmicos (Menores gasto inicial, operacin y mantenimiento).

SISTEMAS HIDRULICOSDetallaremos algunos conceptos importantes: Compresibilidad.- Se refiere al cambio de volumen (V) que sufre una sustancia cuando se le sujeta a un cambio de presin. La cantidad usual que se emplea para medir este fenmeno es el mdulo volumtrico de elasticidad.Ec. (2. 20)

Viscosidad Dinmica.- Es decir el hecho de que el esfuerzo cortante en el fluido sea directamente proporcional al gradiente de velocidad se enuncia en forma matemtica, donde la constante de proporcionalidad Ec. (2. 21)

Por lo tanto la definicin de viscosidad dinmica se obtiene al despejar la de la ecuacin :Ec. (2. 22)

En el sistema internacional la unidades viene dado en

Figura 10. Gradiente de velocidad de un fluido en movimientoFUENTE: (L.MOTT, 2006)

Viscosidad Cinemtica.- Se la define en funcin de y que son propiedades del fluido.Ec. (2. 23)

Figura 11. Sistema de unidades en la viscosidad cinemticaFUENTE: (L.MOTT, 2006)

Nmero de Reynolds.- Es un nmero adimensional con la cual es posible pronosticar el flujo laminar y turbulento, en funcin de 4 variables como: la densidad del fluido su viscosidad , el dimetro de la tubera y la velocidad promedio de flujo.Ec. (2. 24)

Para aplicaciones prcticas del flujo en tuberas, encontramos que si el nmero de Reynolds para el flujo es menor que 2000, este ser laminar. Si el nmero de Reynolds es mayor que 4000, el flujo ser turbulento. En el rango de nmeros de Reynolds entre 2000 y 4000 es imposible predecir que flujo existe; por tanto, le denominaremos regin crtica. Las aplicaciones prcticas involucran flujos que se encuentran bien dentro del rango laminar o bien dentro del turbulento, por lo que la existencia de dicha regin de incertidumbre no ocasiona demasiadas dificultades.

BombasLas bombas se utilizan para impulsar a travs de sistemas de tuberas, donde al despejar ha de la ecuacin general de energa se llega:Ec. (2. 25)

A este valor de se le llama carga total sobre la bomba, o algunos fabricantes de bombas se refiere a l como carga dinmica total (TDH).

Potencia que requiere las bombasLa potencia se define como la rapidez con que se transfiere la energa,Ec. (2. 26)

Hay perdidas inevitables de energa debido a la friccin mecnica y a la turbulencia que se crea en el fluido cuando pasa a travs de ella, por lo tanto se requiere ms potencia para impulsar el fluido, es decir que sera la potencia de entrada.

Ec. (2. 27)

Bombas de aspas.- Se lo utiliza para potencia de fluido, consiste en un rotor excntrico que contiene un conjunto de aspas deslizantes que corren dentro de una carcasa. Un anillo de levas en las carcasas controla la posicin radial de las aspas. Las capacidades comunes de presin van de 2000 a 4000 psi (13.8 a 27.6 Mapa) .

Figura 12. Bomba de aspasFUENTE: (KENNETH, 2002)Macerador.- Son sistemas desintegradores que pueden emplearse sobre todo all donde deben desintegrarse de forma fiable las impurezas en fluidos. Es la nica manera de prevenir la obstruccin de tuberas y evitar daos en los equipos conectados a continuacin de manera segura y fiable.

Figura 13. Macerador M Ovas de NetzschFUENTE: (CATALOGO NETZSCH, 2014)

Vlvulas.-Una vlvula se puede definir como un aparato mecnico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulacin (paso) de lquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o ms orificios o conductos.

Vlvula de seguridad.- La vlvula de seguridad han sido diseadas para proteger contra exceso de presin a un amplio espectro de procesos industriales. Adecuada para usar con vapor de, gases y lquido, proporcionando as una solucin completa y competitiva para la mayora de aplicaciones, incluyendo proteccin de calderas, lneas y recipientes a presin, compresores y receptores.

Figura 14. Vlvula de seguridadFUENTE: (CATLOGO SOTERMIC,2013)

Vlvula limitadora de presin.- Las vlvulas limitadoras de presin del tipo DBT son vlvulas de mando remoto con diseo de asiento y sirven para la limitacin de la presin de un sistema.

Figura 15. Vlvula limitadora de presinFUENTE: (CATLOGO HAVE HIDRAULIK, 2013)

Vlvulas solenoides.- Existe una gama excepcionalmente variada de vlvulas solenoides, disponibles en la versin de accionamiento directo, servoaccionada y con elevacin asistida. Se trata de una manera econmica y sencilla de controlar y regular los lquidos y los gases. Se montan rpidamente y sin necesidad de utilizar herramientas y proporcionan una flexibilidad y disponibilidad ptimas para el producto. Si es necesario sustituir una bobina, puede hacerlo sin necesidad de detener o drenar el sistema.

Figura 16. Vlvula solenoides DanfosFUENTE: (CATLOGO DANFOS,2013)

Tuberas.- Hace referencia a las varias clases de lneas conductoras que llevan el fluido entre los componentes; ms los ajustes y conectores usados entre los conductores. Las roscas en las tuberas son ahusadas del lado contrario del tubo y tambin en algunos de los ajustes de manguera que tienen rosca derecha.

Tubing.- La tubera de acero sin costura ofrece mayores ventajas para la plomera hidrulica. La tubera se puede doblar en cualquier forma, es ms fcil de manejar y se puede volver a usas sin problemas de sello.

SISTEMAS ELECTRNICOSPLC.- Un controlador lgico programable (PLC) es un dispositivo operado digitalmente , que usa una memoria para el almacenamiento interno de instrucciones con el fin de implementar funciones especficas, tales como lgicas, secuenciacin, registro y control de tiempo, conteo y operaciones aritmticas, para controlar a travs de entradas y salidas digitales o analgicas , varios tipos de mquinas o procesos.

Figura 17. Controlador lgico programable Siemens S7-200(PLC)FUENTE: (CATALOGO SIEMENS SIMATIC, 2014)

Sensores.- Son dispositivo diseado para recibir informacin de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud, normalmente elctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular.

Sensor de radar para la medicin contina de nivel de agua y agua residual.- Es un sensor ideal para todas las aplicaciones en el campo del agua y aguas residuales. Es especialmente adecuado para la medicin de nivel en el tratamiento de agua, en estaciones de bombas as como depsitos rebosadero de lluvia, para la medicin de flujo en canales abiertos y el control de nivel. VEGAPULS WL61 representa una solucin econmica debido a las posibilidades de montaje universales y fciles. La carcasa segura contra inundacin IP 68 garantiza un rgimencontinuo sin mantenimiento.

Figura 18. Sensores de Nivel de agua Vegapuls Wl61FUENTE: (CATLOGO VEGAPULS WL61, 2013).

Sensores de PH.- Los sensores de ORP y pH diferencial diseado para aplicaciones industriales ofrecen una larga y confiable vida til.La tcnica de medicin diferencial usa dos electrodos, uno para la medicin del proceso y otro para la medicin de la referencia.Puente de sal reemplazable para larga vida tilDiseo diferencial probado en campo, transmisin de seal hasta 3.000 pies (915 metros), los modelos preamplificados Walchem son compatibles con los controladores Walchem. Los modelos preamplificados convencionales son compatibles con los controladores GLI y Aquametrix (Lisle Metrix).Resistencia a problemas de conexiones a tierra.

Figura 19. Sensor / transmisor integrado para anlisis de lquido: pH, ORP, oxgeno disueltoFUENTE: (CATALOGO WALCHEM, 2014)

HMI.- Es el dispositivo o sistema que permite el interfaz entre la persona y la mquina. Tradicionalmente estos sistemas consistan en paneles compuestos por indicadores y comandos, tales como luces pilotos, indicadores digitales y anlogos, registradores, pulsadores, selectores y otros que se interconectaban con la mquina o proceso. En la actualidad, dado que las mquinas y procesos en general estn implementadas con controladores y otros dispositivos electrnicos que dejan disponibles puertas de comunicacin, es posible contar con sistemas de HMI bastantes ms poderosos y eficaces, adems de permitir una conexin ms sencilla y econmica con el proceso o mquinas.

Figura 20. Interfaz humano mquinaFUENTE: (CATALOGO SIEMENS SIMATIC, 2014)

Comunicacin.- La comunicacin con los dispositivos de las mquinas o proceso se realiza mediante comunicacin de datos empleando las puertas disponibles para ello, tanto en los dispositivos como en los PCs.

Actualmente para la comunicacin se usa un software denominado servidor de comunicaciones, el que se encarga de establecer el enlace entre los dispositivos y el software de aplicacin (HMI u otros) los cuales son sus clientes. La tcnica estandarizada en estos momentos para esto se llama OPC (Ole for Proccess Control), por lo que contamos entonces con Servidores y Clientes OPC, sin embargo an quedan algunas instalaciones donde se usaba DDE para este propsito, como tambin muchos softwares de aplicacin slo son clientes DDE por lo que lo usual es que los servidores sean OPC y DDE.

Pulsadores.- Los pulsadores son los elementos de mando ms utilizados en la operacin de contactores y fundamentalmente, en el mando de motores elctricos o bombas.

Contactares.- Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente elctrica de un receptor o instalacin con la posibilidad de ser accionado a distancia.

Tiene dos posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe accin alguna por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando acta dicha accin. Este tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada.

Figura 21. Contactores SiemensFUENTE: (CATALOGO SIEMENS SIMATIC, 2014)

Interruptores.- Son aparatos electrnicos con los que se abre o se cierran.

Los interruptores son accionados manualmente y cuando se los accionan por medio de un electroimn se llaman rels o contactores.

Arranque de electrobombas.- El mando de un grupo moto-bomba para el llenado de un pozo o depsito de agua, de forma automtica, de la puede dividir en dos partes bien definidas, como son:

a) Circuito de potencia por el que se alimenta el motor, este circuito consta de los siguientes elementos: Fusiles, que protegen al circuito de los efectos de cortocircuito. Interruptor de accionamiento manual. Contactor, mandado por el electroimn. Rel trmico de proteccin contra sobreintensidades. Motor trifsico/ monofsico.

b) Circuito de maniobra.- Una vez puesto en servicio, a travs del interruptor manual, ser el rel quien procese las seales que le lleguen desde los captores situados en el depsito, para que ordene la marcha o el paro del motor.