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PLANTA DE RESERVA FRÍA DE GENERACIÓN DE ETEN S.A PROYECTO PROJECT RESERVA FRÍA ETEN CONTRATISTA CONTRACTOR TÍTULO TITLE BALANCE DE AGUAS Nº DE DOCUMENTO PROYECTO PROJECT DOCUMENT Nº RFE-1-G__-MHD-IDO-001 REV I EDITADO PARA ISSUED FOR Para Diseño FECHA DATE 03/10/2013 JSA JSA JSA REALIZADO DONE BY REVISADO CHECKED BY APROBADO APPROVED BY ESTE DOCUMENTO CONTIENE INFORMACIÓN PROPIETARIA Y NO PUEDE SER DUPLICADO, PROCESADO O CEDIDO A TERCEROS PARA UN USO DISTINTO AL DE ESTE PROYECTO Y EL OBJETO PARA EL QUE HA SIDO PREVISTO SIN LA AUTORIZACIÓN ESCRITA DE COBRA. THIS DOCUMENT CONTAINS PROPIETARY INFORMATION AND CAN NOT BE DUPLICATED, PROCESSED OR DISCLOSED TO THIRD PARTIES FOR ANY USE OTHER THAN THIS PROJECT AND THE PURPOSE FOR WHICH IT IS INTENDED FOR WITHOUT THE WRITTEN CONSENT OF COBRA.

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PLANTA DE RESERVA FRÍA DE GENERACIÓN DE ETEN S.A

PROYECTO PROJECT

RESERVA FRÍA ETEN CONTRATISTA CONTRACTOR

TÍTULO TITLE

BALANCE DE AGUAS

Nº DE DOCUMENTO PROYECTO PROJECT DOCUMENT Nº

RFE-1-G__-MHD-IDO-001

REV I EDITADO PARA ISSUED FOR

Para Diseño FECHA DATE

03/10/2013

JSA

JSA

JSA

REALIZADO DONE BY

REVISADO CHECKED BY

APROBADO APPROVED BY

ESTE DOCUMENTO CONTIENE INFORMACIÓN PROPIETARIA Y NO PUEDE SER DUPLICADO, PROCESADO O CEDIDO A TERCEROS PARA UN USO DISTINTO AL DE ESTE PROYECTO Y EL OBJETO PARA EL QUE HA SIDO PREVISTO SIN LA AUTORIZACIÓN ESCRITA DE COBRA.

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CONTROL DE MODIFICACIONES/CHANGE LOG

Revisión

Revision

Fecha

Date

Modificaciones

Modifications

A 25/11/2011 Edición inicial

B 03/02/2011 PTA 3x50%

C 15/05/2012 Revisión general

D 21/11/2012 Revisión general

E 19/12/2012 Modificado volumen tanque agua bruta y número de mangueos y duchas lavaojos

F 10/01/2013

Se incorpora numeración de subsecciones a la sección 6.1.

Se incluye consumo de agua bruta en enfriadores evaporativos (sección 6.1.7). Se actualiza dimensionado de tanques de agua bruta.

Se actualiza Anexo 01 (Diagrama de Balance de Aguas)

Se incorpora Anexo 02 (Cálculo justificativo consumo enfriadores evaporativos).

Correcciones estilísticas menores (sin control de cambios)

G 08/08/2013 Actualizado balance para emisión en revisión D de la referencia RFE-1-G__-MIP-IDO-001 (ET Planta Tratamiento de agua y efluentes)

H 05/09/2013

Se incorporan comentarios s/RFE-CPI-IDO-TRA-0042

Se incorporan actualizaciones adicionales al Anexo 1, destacando:

Nuevos caudales punta para enfriadores evaporativos.

Recirculación en tanque de agua bruta.

Se lamina a 24h el caudal instantáneo de regeneración.

I 03/10/2013 Se corrige balance de aguas para ajustarse a la configuración 2x100% real de la PTA, s/ET RFE-1-G__-MIP-IDO-001 (Rev.E)

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ÍNDICE

1 OBJETO .............................................................................................................................. 4

2 DOCUMENTACIÓN DE REFERENCIA .............................................................................. 5

3 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA .......................................................................................... 6

3.1 FUNCIONES PRINCIPALES ..................................................................................... 6

3.2 EFLUENTES GENERADOS ...................................................................................... 6

4 PUNTOS TERMINALES ..................................................................................................... 8

5 DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS PRINCIPALES........................................................... 9

6 BALANCE DE AGUAS ..................................................................................................... 10

6.1 DATOS DE PARTIDA Y CÁLCULOS ...................................................................... 10

6.1.1 Consumo de Agua Bruta para el Sistema de PCI ...................................... 10

6.1.2 Consumo de Agua Potable ........................................................................ 10

6.1.3 Consumo de Agua Desmineralizada en Turbina ........................................ 12

6.1.4 Consumo de Agua en la PTA ..................................................................... 13

6.1.5 Tanque de Agua Desmineralizada ............................................................. 13

6.1.6 Consumo de agua bruta en enfriadores evaporativos ............................... 13

6.1.7 Tanque de Agua Bruta ............................................................................... 14

6.1.8 Estación de Descarga de Camiones Cisterna de Agua Bruta .................... 14

7 BALANCE DE AGUAS ..................................................................................................... 16

8 ANEXOS ........................................................................................................................... 17

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Balance de Aguas Rev. I

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1 OBJETO

El presente documento tiene por objeto describir el balance de aguas de la Planta de Generación

de Energía ETEN (Perú) de una potencia aproximada de 200 MW.

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2 DOCUMENTACIÓN DE REFERENCIA

La siguiente documentación se utilizará como referencia para lo recogido en la presente

descripción:

RFE-1-GA_-MDD-IDO-201 P&ID Sistema de Agua Bruta

RFE-1-GHC-MDD-IDO-203 P&ID Sistema de Agua Desmineralizada

RFE-1-GK_-MDD-IDO-001-REVC P&ID Distribución de Agua de Servicios

RFE-1-GK_-MDD-IDO-001 “P&ID Distribución de Agua Potable y de Servicios”

RFE-1-GM_-MDD-IDO-205-REVC P&ID Sistema de Drenajes de Planta

RFE-1-GME-MDD-IDO-206-REVC P&ID Planta de Tratamiento de Agua y Planta de

Tratamiento de Efluentes

RFE-1-MB_-MDD-IDO-211-REVB P&ID Tuberías de Interconexión Skids GE

RFE-GE-IDO-EML-0052 “Consultation regarding Water Consumption of Evaporative Coolers

RE: RFE-IDO-GE-EML-0007”

GEK107158A “Water Supply Requirement for Gast Turbine Inlet Aire Evaporative Coolers”

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3 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

3.1 FUNCIONES PRINCIPALES

El agua bruta llegará a la planta por medio de camiones cisterna con el objeto de satisfacer las

siguientes necesidades de la planta:

Producción de Agua potable sanitaria, riego y servicios generales

Reserva de agua para el sistema de Protección contra Incendios (PCI).

Producción de Agua desmineralizada para:

Turbina de gas (control de emisiones de NOx y lavado del compresor).

Planta de Tratamiento de Aguas (PTA). Lavados y regeneraciones de las cadenas

de desmineralización y lechos mixtos.

La calidad del agua es agua de pozo freático y se describe en el apartado 6.3 de la referencia

RFE-1-YM_-MRD-IDO-001 (Criterios de Diseño Mecánico). Estos es:

Procedencia: Pozo Alcoholera nº3,

Parámetros de Calidad: Anexo 01 de la referencia RFE-1-YM_-MRD-IDO-001 (Informe de

Ensayo SGS Nº MA1311031 y MA1311032).

A efectos de diseño, se considerará una concentración de 35 ppm de sílice.

3.2 EFLUENTES GENERADOS

Los efluentes que se puedan generar en la planta tendrán principalmente los siguientes

orígenes:

Aguas pluviales de cubiertas y limpias de escorrentías.

Efluentes aceitosos provenientes de:

Zona de descarga de camiones de combustible (drenajes, lluvias y mangueos).

Cubeto de combustible (drenajes, lluvias y mangueos).

Zona de turbina (drenajes, lluvias y mangueos).

Cubeto de zona de almacenamiento y recogida de residuos.

Elementos del lavado off-line del compresor de la turbina.

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Zona de Generador Auxiliar

Transformadores

Efluentes originados en el lavado y regeneración de las columnas intercambiadoras.

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4 PUNTOS TERMINALES

Los puntos terminales más relevantes de la planta son los siguientes:

ENTRADA DE AGUA

Estación de descarga de camiones cisterna.

SALIDAS DE AGUA

Consumo en turbina para control de NOx (chimenea)

Consumidores de agua potable (vestuarios, riego, mangueos, duchas lavaojos, etc.)

Vertido superficial de aguas pluviales en límite de parcela (varios puntos)

Fosa séptica

Tanques de drenajes de turbina (Lavado y falsos arranques)

Balsa de evaporación

Aliviadero de emergencia de la balsa de evaporación para los episodios de lluvias intensas

(fenómeno de El Niño). Vertido superficial en límite de parcela

Para más detalle, véase Anexo 01 (Diagrama de aguas)

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5 DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS PRINCIPALES

Los equipos más relevantes implicados en el balance de aguas son los siguientes:

Estación de descarga de camiones cisterna de agua bruta.

Tanques de agua bruta y sistema de dosificación de hipoclorito en recirculación en los

tanques.

Fosa séptica para almacenamiento de aguas fecales.

Planta de Tratamiento de Aguas (PTA en adelante). Cadena desmineralización y lecho mixto.

Planta Potabilizadora, incluyendo grupo de presión y tanque pulmón.

Tanque de agua desmineralizada.

Depósito de almacenamiento del agua de lavado del compresor de turbina.

Separador agua/aceite.

Depósito de almacenamiento de aceites.

Planta de Tratamiento de Efluentes (PTE en adelante). Homogeneización y neutralización.

Zona de Generador Auxiliar

Balsa de evaporación.

Planta potabilizadora, incluyendo tanque pulmón

Para más detalle, véase Anexo 01 (Diagrama de aguas)

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6 BALANCE DE AGUAS

6.1 DATOS DE PARTIDA Y CÁLCULOS

6.1.1 Consumo de Agua Bruta para el Sistema de PCI

No se considera en el balance al no ser un consumo continuo en operación normal. La reserva

de agua requerida (2320m³) se discute en la referencia RFE-1-SG_-MRD-IDO-001 (Bases de

Diseño Sistema PCI

6.1.2 Consumo de Agua Potable

El diagrama RFE-1-GK_MDD-IDO-001 En la siguiente tabla se indican los consumidores de

agua potable y de servicios estimados en la planta:

A continuación se estiman los consumos de agua potable y de servicios para las siguientes

hipótesis de consumo simultáneo:

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Consumidor Unidades

Caudal Unitario (m3/h)

Coeficiente de Simultaneidad

1/(unidades -1)^0.5

Caudal Total (m³/h)

Edificio Oficinas-Control

Retretes 4 1.08 0.58 2.49

Lavabos 6 0.36 0.45 0.97

Termo 1 2.16 0.50 1.08

Edificio Taller-Almacén

Retretes 4 1.08 0.58 2.49

Lavabos 4 0.36 0.58 0.83

Duchas 4 0.72 0.58 1.66

Termo 1 2.88 0.50 1.44

Caseta de Control de Accesos

Retretes 1 1.08 1.00 1.08

Lavabos 1 0.36 1.00 0.36

Termo 1 0.36 0.50 0.18

12.58

Servicios

Duchas Lavaojos 6 4.54 (2) 0,17 (1) 4.54

Mangueos (3) 0.70 (3) 2.10 (3)

6.64

Riego (4) 1 2.5 1 2.50

2.50

TOTAL AGUA POTABLE:

21.72

Nota 1: Se considera una única ducha lavaojos en operación.

Nota 2: De acuerdo a ANSI Z 358.1 (American National Standard for Emergency Eyewash and

shower Equipment): Emergency shower : 206GPM (4.54m³/h); Emergency eyewash: 3GPM

(0.68m³/h)

Nota 3: Se considera el uso simultáneo de hasta 3 mangueos.

Nota 4: Se considera un consumo de agua de riego para zonas verdes de 5m3/dia y un caudal

horario de 2.5m3/h. El riego se llevará a cabo un mínimo de 4 días por semana.

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Balance de Aguas Rev. I

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Para el consumo diario se ha considerado un caudal equivalente de 100 l/día por cada persona

para un total de 10 personas (1m³/día), y un mangueo diario de una hora de duración

(0.7m³/día). El consumo total es de:

Consumo humano ..................................................................... 1.00m3

Agua de Riego ........................................................................... 5.00m3

Mangueos .................................................................................. 0.70m3

6.1.3 Consumo de Agua Desmineralizada en Turbina

De acuerdo al punto 3.1.1.1 del documento "03_PerformanceData_Secured_final" de General

Electric , el consumo de agua desmineralizada de la turbina para control de emisiones de NOx

es 66824 l/h (66.82m³/h). Dicho valor se empleará a efectos de consumo diario (1604m³/día) y

constituirá el valor de referencia para el cálculo de la reserva.

A efectos de caudal punta, el grupo de presión se dimensionará, no obstante, para ser capaz de

dar el caudal máximo indicado por la referencia 106T4350; Rev.A (325GPM = 73.81m³/h), en

previsión de un mayor consumo puntual.

El consumo de agua desmineralizada para el lavado del compresor de la turbina se desprecia en

tanto que se estima un volumen aproximado de 1 m3 cada 4-6 meses.

El retorno de agua desmineralizada de la turbina no se considera en el balance.

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6.1.4 Consumo de Agua en la PTA

La PTA se diseñará para garantizar la producción durante 24 horas al dia con los siguientes

parámetros básicos:

Índice de rechazo máximo: ........................................................... 13% respecto del aporte total

Duración máximo del ciclo de regeneración: ................................................................... 3 horas

Frecuencia máxima regeneración columnas intercambiadoras: ................. 1 vez cada 20horas

Frecuencia de regeneración lecho mixto: ....................................... 1 vez cada 2.5 días (aprox.)

6.1.5 Tanque de Agua Desmineralizada

Se considera un tanque de agua desmineralizada de una capacidad de 800m3, dimensionado

para tener una reserva de agua desmineralizada de 10h en funcionamiento continuo.

6.1.6 Consumo de agua bruta en enfriadores evaporativos

El consumo de agua para enfriadores evaporativos se estima en 9,36 m³/h.

El consumo se ha establecido de acuerdo a los siguientes parámetros básicos:

Caudal de aire: 499.4kg/s

Tª bulbo seco: 33.9°C

Humedad relativa: 64.9%

Humedad relativa tras humidificación: 100%

Tª del agua: -5°C respecto a Tª bulbo seco (=28.9°C)

A efectos de diseño, se han considerado 2 ciclos de concentración, de mezcla de agua

desmineralizada / agua bruta del 70.5% - 29.5%.

Dicha mezcla tiene como objeto cumplir con los límites de conductividad y agresividad del aguda

definidos por la referencia GEK107158A. Más detalles pueden verse en el Anexo 02.

I

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Balance de Aguas Rev. I

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6.1.7 Tanque de Agua Bruta

El tanque de agua bruta se dimensionará para una capacidad de 10 días de operación

continua. Con esta premisa se obtiene lo siguiente:

Consumo Diario Agua Bruta Turbina y Enfriadores Evaporativos . 2.025m³/día x 10días =

20.250m³

Consumo Diario Agua Bruta Potable, Servicios & Riego ......... 6.7 m³/día x 10 días = 67m³

Reserva de Agua Bruta para el sistema de PCI ........................................................ 2320m³

Reserva total de Agua Bruta .................................................................................. 22.637m³

Teniendo en cuenta que se van a disponer dos tanques de agua bruta iguales, cada tanque debe

tener una capacidad útil ≥ 11.319m³.

Se instalarán dos tanques con una capacidad útil unitaria de 12.500m³.

6.1.8 Estación de Descarga de Camiones Cisterna de Agua Bruta

Para el caudal horario de las bombas de descarga de cisternas de agua bruta, se ha estimado lo

siguiente:

Volumen contenido por camión: 34m3 (según información de empresa local distribuidora, se

dispone de camiones cisterna de 24 y 34m3).

Tiempo estimado de descarga por camión: 20 minutos. Tiempo de entrada y salida al punto

de descarga: 10minutos/camión.

Con ello, el caudal de las bombas de descarga será de 102m3/h, con un capacidad de carga

horaria total de:

2 estaciones de carga x 102m3/h x 20min/30min = 136m³/h.

Para hacer frente al consumo diario requerido en operación a plena potencia serían necesarias

2098.34m³/día / 136m³/h ≈ 15.5h/día.

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Balance de Aguas Rev. I

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Para llenar un único tanque empleando ambas estaciones de carga, son necesarias

12500m³ / 136m³/h ≈ 92h

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7 BALANCE DE AGUAS

El esquema completo del balance de aguas se muestra en el Anexo 01.

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Balance de Aguas Rev. I

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8 ANEXOS

ANEXO 01: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX1 “Diagrama Balance de Aguas”

ANEXO 02: “Enfriadores Evaporativos; Cálculo Consumo de Agua”

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Balance de Aguas Rev. I

RFE-1-G__-MHD-IDO-001 ANEXOS

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ANEXO 01

DIAGRAMA BALANCE DE AGUAS

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102.00

Duración Reserva: 4 horas Retorno TG

0.00

102.00 580.00 580.00 0.00

0.00 0.00 Consumo Agua desmineralizada Nota 2

Nota 3 (laminado 24h) Nota 1

Periodo entre regeneraciones: 20 h 73.42 /h Nominal: 66.82

Duración regeneración: 3 h 1762.00 /día Punta: 73.81

Duración regeneración (laminado 24h): 3.1 h/24h 1604.00

Agua de Regeneración Reserva:

Duración requerida: 10 h

Volumen útil: 12500 m3 Volumen mín. 735 m3

0.00 0.00

204.00 0.00 0.00

2098.34 Nota 11

32.00 0.00

Nota 9 158.00 0.00

Volumen útil: 12500 m3 100.00 100.00 Volumen útil: 800 m3 Nota 4

2025.00 Margen: 9%

32.00 4.68

1 recirculación en: Duración Reserva: Duración: 158.00 112.32

3 días 10 días Efluente Nivel de rechazo: 13.0% 70.5% Agua demi.

175.00 86.67 Ciclos: 2

4200.00 Operación: 2025 m3/día 260.00

Otros: 6.70 m3/día 40.00 40.00

PCI: 2320 m3 66.64 224.64

Vol. Útil Requerido: 22637 m3 29.5% Agua bruta Purga

21.72 Margen: 10.00% 4.68

6.70 112.32

86.67

260.00

21.72

6.70 REBOSE

AGUAS 540.00 0.00 Nota 14

540.00 ACEITES

0.00

Nota 10

6.64

0.70

Nota 12

12.58 12.58 12.58

1.00 1.00 1.00

Nota 12

Nota 13

2.50

5.00

BASES DE DISEÑO:

1.- Consumo puntual s/106T4350; Rev.A. Consumo diario (66.82m3/h x 24h) según apartado 3.1.1.1 del documento "03_PerformanceData_Secured_final". Véase aptdo. 6.1.3 para detalles.2.- El retorno de agua desmineralizada de la turbina no se considera en el balance.3.- El consumo de agua de PCI no se considera en el balance al no ser un consumo continuo en operación normal. Caudal y tiempo de reserva s/RFE-1-SG_-MRD-IDO-0014.- No se considera por tratarse de un consumo bajo y de carácter extraordinario.5.- PTA con redundancia total en los trenes de desmineralización (2 x 100%)6.- Valores expresados para 1x ciclo de regeneración.7.- Punto Terminal - Descarga de Cisternas de Agua Bruta. Se estima un máximo de 14 horas al dia de descarga de cisternas.8.- Capacidad de almacenamiento de agua bruta para 10 días de operación continua + Reserva PCI9.- Caudal punta superior al consumo laminado para hacer frente a la recuperación del tanque de agua desmineralizada en caso de operar con un único tren de desmineralización.

10.- No se considera volumen diario por ser un consumo intermitente.11.- El consumo de agua desmineralizada para el lavado del compresor de la turbina se desprecia en tanto que se estima un volumen aproximado de 1 m3 cada 4-6 meses.12.- Consumo máximo horario de acuerdo a las hipótesis consideradas en el apartado 6. Para el consumo diario se ha considerado un caudal equivalente de 100 l/día por cada persona para un total de 10 personas (1 m3/día), y un mangueo diario de una hora de duración (0,7 m3/día).13.- No se contabiliza consumo humano (fuentes) por considerarse minoritario.14.- La balsa contará con un aliviadero de emergencia para los episodios de lluvias intensas.15.- Capacidad de almacenamiento de agua desmineralizada para 10 horas de operación continua (no coincidente con regeneración)16.- Proporción considerando agua del Pozo Reservorio. Mezcla controlada por conductividad.

VERTIDO EXTERIOR AL TERRENO

(Vertido Superficial)

TANQUE AGUA DESMINERALIZADA

03/10/2013

ENFRIADORES EVAPORATIVOSMEZCLADOR

GRUPO DE PRESIÓN

(AGUA DESMIN.)Nota 15

RIEGO

DRENAJES ACEITOSOS

Cubetos, viales, descarga camiones, etc.

ESTACIÓN DE

BOMBEO PCI

AGUA POTABLE

Suministro agua potable a edificios

AGUA DE SERVICIOS

Mangueos / Duchas Lavaojos

DRENAJES ACEITOSOS

DRENAJES NO ACEITOSOS

DRENAJES NO ACEITOSOS

Cubiertas & Limpias de Escorrentías

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA

Intercambio Iónico + lecho mixto

Nota 5

86.67

TANQUE AGUA BRUTA #2

RED DE DRENAJES ACEITOSOS

PLUVIALES

RED PCI

Nota 6

260.00

FECHA:

Atmósfera

REV.:

I

INYECCIÓN TG

Control de Emisiones NOx

Atmósfera

GRUPO DE PRESIÓN

(AGUA POTABLE)

FOSA SÉPTICA

PLANTA

POTABILIZADORA

GRUPO DE PRESIÓN

(SERVICIOS)

CLIENTE: PROYECTO:

RESERVA FRÍA ETEN

DOCUMENTO:

DIAGRAMA BALANCE DE AGUAS

TANQUE DE HOMOGENEIZACIÓN Y

NEUTRALIZACIÓN

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX1

PUNTO DE

MUESTREO Y

CONTROL

Máximo Horario

m3/h

Diario

m3/día

SEPARADOR AGUA / ACEITE

BALSA DE EVAPORACIÓN

V = 5391 m3

LAVADO COMPRESOR TG

WATER MIST

LEYENDA

Nota 16

RECIRCULACIÓN

(1x Tanque)

DESCARGA

CISTERNAS #1

Nota 7

DESCARGA

CISTERNAS #2

Nota 7

TANQUE AGUA BRUTA #1

Equivalente a 175gpm (promedio para conexión IE5 s/106T4350; Rev.A)

Hasta el 80% caudal punta del enfriador

evaporativo Hasta el 100% caudal punta del enfriador evaporativo

Caudal punta durante

regeneración.

Consumo total en 1x regeneración.

Page 20: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

Balance de Aguas Rev. I

RFE-1-G__-MHD-IDO-001 ANEXOS

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ANEXO 02

ENFRIADORES EVAPORATIVOS

CÁLCULO CONSUMO DE AGUA

Page 21: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

RESERVORIO DEMI c = 1,05 c = 2 c = 3 c = 4 c = 5 c = 6

Make up reservorio 54.6 2.7 1.4 0.9 0.7 0.5 m3/h

Make up demi 43.7 6.6 5.7 5.3 5.2 5.1 m3/h

Make up total 98.3 9.4 7.0 6.2 5.9 5.6 m3/h

Incremento agua bruta 107.7 10.6 8.1 7.2 6.8 6.5 m3/h

25,842 2,548 1,935 1,730 1,628 1,567 m3/10 d

TDS 825 0.5 459 241 161 120 96 80 mg/l

Calcio 28 0 16 8 5 4 3 3 mg/l

Alcalinidad 282 0 157 82 55 41 33 27 mg CaCO3/l

Carbonatos 0 0 0 0 0 0 0 0 mg/l

Bicarbonatos 344.04 0 191 100 67 50 40 33 mg/l

Cloruros 146 0 81 43 28 21 17 14 mg/l

CO2 10.6 6 3 2 2 1 1 mg/l

Dureza total 96 0 53 28 19 14 11 9 mg CaCO3/l

pH 7.71 7 7.47 7.47 7.47 7.47 7.47 7.47

T 26 26 ºC

LSI -0.64 -1.22 -1.55 -1.79 -1.98 -2.13

VÁLIDA

SUMMARY

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsm Anexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 1 de 18

Page 22: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

E = C x (T2-T1) x Cp / Hv Cp 4.184 kJ/kg.ºC

Hv 2,260.00 kJ/kg Xc Concentración Cl- agua circulación

Xm Concentración Cl- agua aporte

Nº Ciclos Xc/Xm

M = E + D + W M*Xm = D*Xc + W*Xc

Balance 4.68 m3/h Nº Ciclos = M / (D + W) = M / (M - E) = 1 + (E / (D +W))

1.11% E W

Thermflow m3/h 0.00 m3/h

0.00% 0.010%

0.00

421.32 m3/h

35.00 Cº

C

M C

Balance 98.28 m3/h 421.32 m3/h

29.00 Cº

Thermflow m3/h

D

93.60 m3/h Balance

m3/h Thermflow

COOLING TOWER

CT1

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsmAnexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 2 de 18

Page 23: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

E = C x (T2-T1) x Cp / Hv Cp 4.184 kJ/kg.ºC

Hv 2,260.00 kJ/kg Xc Concentración Cl- agua circulación

Xm Concentración Cl- agua aporte

Nº Ciclos Xc/Xm

M = E + D + W M*Xm = D*Xc + W*Xc

Balance 4.68 m3/h Nº Ciclos = M / (D + W) = M / (M - E) = 1 + (E / (D +W))

1.11% E W

Thermflow m3/h 0.00 m3/h

0.00% 0.010%

0.00

421.32 m3/h

35.00 Cº

C

M C

Balance 9.36 m3/h 421.32 m3/h

29.00 Cº

Thermflow m3/h

D

4.68 m3/h Balance

m3/h Thermflow

COOLING TOWER

CT2

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsmAnexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 3 de 18

Page 24: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

E = C x (T2-T1) x Cp / Hv Cp 4.184 kJ/kg.ºC

Hv 2,260.00 kJ/kg Xc Concentración Cl- agua circulación

Xm Concentración Cl- agua aporte

Nº Ciclos Xc/Xm

M = E + D + W M*Xm = D*Xc + W*Xc

Balance 4.68 m3/h Nº Ciclos = M / (D + W) = M / (M - E) = 1 + (E / (D +W))

1.11% E W

Thermflow m3/h 0.00 m3/h

0.00% 0.010%

0.00

421.32 m3/h

35.00 Cº

C

M C

Balance 7.02 m3/h 421.32 m3/h

29.00 Cº

Thermflow m3/h

D

2.34 m3/h Balance

m3/h Thermflow

COOLING TOWER

CT3

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsmAnexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 4 de 18

Page 25: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

E = C x (T2-T1) x Cp / Hv Cp 4.184 kJ/kg.ºC

Hv 2,260.00 kJ/kg Xc Concentración Cl- agua circulación

Xm Concentración Cl- agua aporte

Nº Ciclos Xc/Xm

M = E + D + W M*Xm = D*Xc + W*Xc

Balance 4.68 m3/h Nº Ciclos = M / (D + W) = M / (M - E) = 1 + (E / (D +W))

1.11% E W

Thermflow m3/h 0.00 m3/h

0.00% 0.010%

0.00

421.32 m3/h

35.00 Cº

C

M C

Balance 6.24 m3/h 421.32 m3/h

29.00 Cº

Thermflow m3/h

D

1.56 m3/h Balance

m3/h Thermflow

COOLING TOWER

CT4

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsmAnexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 5 de 18

Page 26: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

E = C x (T2-T1) x Cp / Hv Cp 4.184 kJ/kg.ºC

Hv 2,260.00 kJ/kg Xc Concentración Cl- agua circulación

Xm Concentración Cl- agua aporte

Nº Ciclos Xc/Xm

M = E + D + W M*Xm = D*Xc + W*Xc

Balance 4.68 m3/h Nº Ciclos = M / (D + W) = M / (M - E) = 1 + (E / (D +W))

1.11% E W

Thermflow m3/h 0.00 m3/h

0.00% 0.010%

0.00

421.32 m3/h

35.00 Cº

C

M C

Balance 5.85 m3/h 421.32 m3/h

29.00 Cº

Thermflow m3/h

D

1.17 m3/h Balance

m3/h Thermflow

COOLING TOWER

CT5

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsmAnexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 6 de 18

Page 27: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

E = C x (T2-T1) x Cp / Hv Cp 4.184 kJ/kg.ºC

Hv 2,260.00 kJ/kg Xc Concentración Cl- agua circulación

Xm Concentración Cl- agua aporte

Nº Ciclos Xc/Xm

M = E + D + W M*Xm = D*Xc + W*Xc

Balance 4.68 m3/h Nº Ciclos = M / (D + W) = M / (M - E) = 1 + (E / (D +W))

1.11% E W

Thermflow m3/h 0.00 m3/h

0.00% 0.010%

0.00

421.32 m3/h

35.00 Cº

C

M C

Balance 5.62 m3/h 421.32 m3/h

29.00 Cº

Thermflow m3/h

D

0.94 m3/h Balance

m3/h Thermflow

COOLING TOWER

CT6

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsmAnexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 7 de 18

Page 28: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

pHs = (9,3 + A + B) - (C + D)

SLI = pH - pHs

1 2 3 4 5 6 7 8 1 = CT3

7.47 7.47 7.47 7.47 7.47 7.47 2 = CT4

161 120 96 80 240.80 160.50 3 = CT5

0.1205 0.108 0.098 0.09 0.138 0.121 4 = CT6

26 26 26 26 26 26 5 = CT2

2.0692 2.069 2.069 2.069 2.069 2.069 6 = CT lower

5 4 3 3 8 16 7 =

13.584 10.18 8.13 6.766 20.4 38.91 8 =

0.733 0.608 0.51 0.43 0.91 1.19

54.72 40.99 32.75 27.26 82.19 156.74

1.7382 1.613 1.515 1.436 1.915 2.195

9.0185 9.257 9.442 9.594 8.683 8.105

-1.55 -1.79 -1.98 -2.13 -1.22 -0.64

TAULES

Ca2+

TDS 38000 Duresa càlcica 12 Alcalinitat

A 0.358 C 0.68 D

50 0.07 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

75 0.08 0 0.08 0.20 0.30 0.38 0.45 0.51 0.56 0 0.00 0.30 0.48 0.60 0.7 0.78 0.85 0.90 0.95

100 0.1 10 0.06 0.64 0.68 0.72 0.75 0.78 0.81 0.83 0.86 0.88 10 1.00 1.04 1.08 1.11 1.15 1.18 1.20 1.23 1.26 1.29

150 0.11 20 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 1.00 1.02 1.03 1.05 1.06 20 1.30 1.32 1.34 1.36 1.38 1.40 1.42 1.43 1.45 1.46

200 0.13 30 1.08 1.09 1.11 1.12 1.13 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 30 1.48 1.49 1.51 1.52 1.53 1.54 1.56 1.57 1.58 1.59

300 0.14 40 1.20 1.21 1.23 1.24 1.25 1.26 1.26 1.27 1.28 1.29 40 1.60 1.61 1.62 1.63 1.64 1.65 1.66 1.67 1.68 1.69

400 0.16 50 1.30 1.31 1.32 1.33 1.34 1.34 1.35 1.36 1.37 1.37 50 1.70 1.71 1.72 1.72 1.73 1.74 1.75 1.76 1.76 1.77

600 0.18 60 1.38 1.39 1.39 1.4 1.41 1.42 1.42 1.43 1.43 1.44 60 1.78 1.79 1.79 1.8 1.81 1.81 1.82 1.83 1.83 1.84

800 0.19 70 1.45 1.45 1.46 1.47 1.47 1.48 1.48 1.49 1.49 1.5 70 1.85 1.85 1.86 1.86 1.87 1.88 1.88 1.89 1.89 1.90

1000 0.2 80 1.51 1.51 1.52 1.52 1.53 1.53 1.54 1.54 1.55 1.55 80 1.9 1.91 1.91 1.92 1.92 1.93 1.93 1.94 1.94 1.95

2000 0.23 90 1.56 1.56 1.57 1.57 1.58 1.58 1.58 1.59 1.59 1.60 90 1.95 1.96 1.96 1.97 1.97 1.98 1.98 1.99 1.99 2.00

3000 0.25 100 1.60 1.61 1.61 1.61 1.62 1.62 1.63 1.63 1.64 1.64 100 2.00 2.00 2.01 2.01 2.02 2.02 2.03 2.03 2.03 2.04

4000 0.26 110 1.64 1.65 1.65 1.66 1.66 1.66 1.67 1.67 1.67 1.68 110 2.04 2.05 2.05 2.05 2.06 2.06 2.06 2.07 2.07 2.08

5000 0.27 120 1.68 1.68 1.69 1.69 1.70 1.70 1.70 1.71 1.71 1.71 120 2.08 2.08 2.09 2.09 2.09 2.10 2.10 2.10 2.11 2.11

6000 0.28 130 1.72 1.72 1.72 1.73 1.73 1.73 1.74 1.74 1.74 1.75 130 2.11 2.12 2.12 2.12 2.13 2.13 2.13 2.14 2.14 2.14

38000 1.773 140 1.75 1.75 1.75 1.76 1.76 1.76 1.77 1.77 1.77 1.78 140 2.15 2.15 2.15 2.16 2.16 2.16 2.16 2.17 2.17 2.17

150 1.78 1.78 1.78 1.79 1.79 1.79 1.80 1.80 1.80 1.80 150 2.18 2.18 2.18 2.18 2.19 2.19 2.19 2.20 2.20 2.20

T 160 1.81 1.81 1.81 1.81 1.82 1.82 1.82 1.82 1.83 1.83 160 2.20 2.21 2.21 2.21 2.21 2.22 2.22 2.23 2.23 2.23

B 2.588 170 1.83 1.84 1.84 1.84 1.84 1.85 1.85 1.85 1.85 1.85 170 2.23 2.23 2.23 2.24 2.24 2.24 2.24 2.25 2.25 2.25

180 1.86 1.86 1.86 1.86 1.87 1.87 1.87 1.87 1.88 1.88 180 2.26 2.26 2.26 2.26 2.26 2.27 2.27 2.27 2.27 2.28

190 1.88 1.88 1.89 1.89 1.89 1.89 1.89 1.90 1.90 1.90 190 2.28 2.28 2.28 2.29 2.29 2.29 2.29 2.29 2.29 2.29

200 1.90 1.91 1.91 1.91 1.91 1.91 1.92 1.92 1.92 1.92 200 2.30 2.30 2.30 2.31 2.31 2.31 2.31 2.32 2.32 2.32

D

Alcalinitat /ppm CaCO3

A

TDS / ppm

Alcalinitat

D

pHs

SLI

B

T /ºC

C Duresa

càlcica /ppm CaCO3

pH

TDS

A

T

B

Ca2+

Duresa càlc

C

LSI

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsm Anexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 8 de 18

Page 29: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

0 2 4 6 8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 2.54 2.51 2.44 2.4 200 1.92 1.94 1.96 1.98 2.00 2.02 2.03 2.05 2.06 200 2.32 2.34 2.36 2.38 2.40 2.42 2.43 2.45 2.45

10 2.34 2.28 2.23 2.2 2.14 300 2.08 2.09 2.11 2.12 2.13 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 300 2.48 2.49 2.51 2.52 2.53 2.54 2.56 2.57 2.58 2.59

20 2.09 2.04 2 1.97 1.95 400 2.20 2.21 2.23 2.24 2.25 2.26 2.26 2.27 2.28 2.29 400 2.60 2.61 2.62 2.63 2.64 2.65 2.66 2.67 2.68 2.69

30 1.88 1.85 1.8 1.77 1.74 500 2.30 2.31 2.32 2.33 2.34 2.34 2.35 2.36 2.37 2.37 500 2.70 2.71 2.72 2.72 2.73 2.74 2.75 2.76 2.76 2.77

40 1.71 1.67 1.64 1.62 1.58 600 2.38 2.39 2.39 2.40 2.41 2.42 2.42 2.43 2.43 2.44 600 2.78 2.79 2.79 2.80 2.81 2.81 2.82 2.83 2.83 2.84

50 1.55 1.52 1.49 1.46 1.43 700 2.45 2.45 2.46 2.47 2.47 2.48 2.48 2.49 2.49 2.50 700 2.85 2.85 2.86 2.86 2.87 2.88 2.88 2.89 2.89 2.9

60 1.4 1.37 1.34 1.32 1.29 800 2.51 2.51 2.52 2.52 2.53 2.53 2.54 2.54 2.55 2.55 800 2.90 2.91 2.91 2.92 2.92 2.93 2.93 2.94 2.94 2.95

70 1.27 1.25 1.22 1.21 1.18 900 2.56 2.56 2.57 2.57 2.58 2.58 2.58 2.59 2.59 2.60 900 2.95 2.96 2.96 2.97 2.97 2.98 2.98 2.99 2.99 3.00

1118 3.18

LSI

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsm Anexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 9 de 18

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0 Unidades Valor

CARBONATOS, CO32-

mg/l 0.00

CARBONATOS, CO32-

meq/l 0.00

BICARBONATOS, HCO3-

mg/l 344.04

BICARBONATOS, HCO3-

meq/l 5.64

HIDRÓXIDOS, OH-

mg/l 0.00

HIDRÓXIDOS, OH-

meq/l 0.00

Alcalinidad meq/l 5.64

Alcalinidad mg/l CaCO3 282.00

Alcalinidad º Alemanes 15.85

Alcalinidad º Franceses 28.20

Alcalinidad º Ingleses 19.71

Pm Peq

CARBONATOS, CO32-

60 30

BICARBONATOS, HCO3-

61 61

HIDRÓXIDOS, OH-

17 17

CARBONATO CÁLCICO, CaCO3 100 50

Peq = Pm/Valencia

Pm = Peso molecular

Pe = Peso equivalente

0 Unidades Valor

CARBONATOS, CO32-

mg/l 0.00

CARBONATOS, CO32-

meq/l 0.00

BICARBONATOS, HCO3-

mg/l 66.76

AGUA RESERVORIO

Inserte los valores de su agua para CO32-

, HCO3- y OH

- (en mg/l) (CELDAS

DE COLOR AMARILLO). Obtendrá automáticamente el valor de la

alcalinidad (CELDAS DE COLOR VERDE)

CT3

Inserte los valores de su agua para CO32-

, HCO3- y OH

- (en mg/l) (CELDAS

DE COLOR AMARILLO). Obtendrá automáticamente el valor de la

alcalinidad (CELDAS DE COLOR VERDE)

ALKALINITY

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsm Anexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 10 de 18

Page 31: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

BICARBONATOS, HCO3-

meq/l 1.09

HIDRÓXIDOS, OH-

mg/l 0.00

HIDRÓXIDOS, OH-

meq/l 0.00

Alcalinidad meq/l 1.09

Alcalinidad mg/l CaCO3 54.72

Alcalinidad º Alemanes 3.08

Alcalinidad º Franceses 5.47

Alcalinidad º Ingleses 3.83

Pm Peq

CARBONATOS, CO32-

60 30

BICARBONATOS, HCO3-

61 61

HIDRÓXIDOS, OH-

17 17

CARBONATO CÁLCICO, CaCO3 100 50

Peq = Pm/Valencia

Pm = Peso molecular

Pe = Peso equivalente

ALKALINITY

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsm Anexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 11 de 18

Page 32: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

RESERVORIO CT3 CT4

Temperatura ºC 26 Temperatura ºC 26 Temperatura ºC 26

Temperatura K 299.15 Temperatura K 299.15 Temperatura K 299.15

Cloruros ppm 146.00 Cloruros ppm 28.33 Cloruros ppm 21.22

Densidad Kg/l 0.997 Densidad Kg/l 0.997 Densidad Kg/l 0.997

Salinidad g/Kg 0.26 Salinidad g/Kg 0.05 Salinidad g/Kg 0.04

Primera disociación Primera disociación Primera disociación

pK1 6.10 pK1 6.10 pK1 6.10

K1 8.00468E-07 K1 7.9586E-07 K1 7.9558E-07

Bicarbonat ppm 344.04 Bicarbonat ppm 66.76 Bicarbonat ppm 50.01

mol/l 0.005640 mol/l 0.001094 mol/l 0.000820

PM (HClO3-) g/mol 61 PM (HClO3-) g/mol 61 PM (HClO3-) g/mol 61

PM (CO2) g/mol 44 PM (CO2) g/mol 44 PM (CO2) g/mol 44

CO2 ppm 10.64 CO2 ppm 2.06 CO2 ppm 1.55

mol/l 2.418E-04 mol/l 4.693E-05 mol/l 3.515E-05

H3O+ mol/l 3.432E-08 H3O+ mol/l 3.412E-08 H3O+ mol/l 3.411E-08

pH 7.46 pH 7.47 pH 7.47

Segunda disociación Segunda disociación Segunda disociación

pK2 9.43 pK2 9.44 pK2 9.44

K2 3.67832E-10 K2 3.6453E-10 K2 3.6433E-10

PM (CO3 2-) g/mol 60 PM (CO3 2-) g/mol 60 PM (CO3 2-) g/mol 60

Carbonatos ppm 5.00 Carbonatos ppm 0.00 Carbonatos ppm 0.00

mol/l 8.333E-05 mol/l 0.000E+00 mol/l 0.000E+00

H3O+ mol/l 2.489E-08 H3O+ mol/l #¡DIV/0! H3O+ mol/l #¡DIV/0!

pH 7.60 pH #¡DIV/0! pH #¡DIV/0!

Fuente: Isótopos Ambientales en el Ciclo Hidrológico. K1 y K2 Mehrbach et al (1973), publicado por Dickson y Millero (1987).

CT5 CT6 CT2

Temperatura ºC 26 Temperatura ºC 26 Temperatura ºC 26

Temperatura K 299.15 Temperatura K 299.15 Temperatura K 299.15

Cloruros ppm 16.96 Cloruros ppm 14.11 Cloruros ppm 42.55

Densidad Kg/l 0.997 Densidad Kg/l 0.997 Densidad Kg/l 0.997

Salinidad g/Kg 0.03 Salinidad g/Kg 0.03 Salinidad g/Kg 0.08

Primera disociación Primera disociación Primera disociación

pK1 6.10 pK1 6.10 pK1 6.10

K1 7.95413E-07 K1 7.953E-07 K1 7.9641E-07

Bicarbonat ppm 39.96 Bicarbonat ppm 33.26 Bicarbonat ppm 100.27

pH

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsm Anexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 12 de 18

Page 33: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

mol/l 0.000655 mol/l 0.000545 mol/l 0.001644

PM (HClO3-) g/mol 61 PM (HClO3-) g/mol 61 PM (HClO3-) g/mol 61

PM (CO2) g/mol 44 PM (CO2) g/mol 44 PM (CO2) g/mol 44

CO2 ppm 1.24 CO2 ppm 1.03 CO2 ppm 3.10

mol/l 2.809E-05 mol/l 2.338E-05 mol/l 7.048E-05

H3O+ mol/l 3.411E-08 H3O+ mol/l 3.410E-08 H3O+ mol/l 3.415E-08

pH 7.47 pH 7.47 pH 7.47

Segunda disociación Segunda disociación Segunda disociación

pK2 9.44 pK2 9.44 pK2 9.44

K2 3.64213E-10 K2 3.6413E-10 K2 3.6493E-10

PM (CO3 2-) g/mol 60 PM (CO3 2-) g/mol 60 PM (CO3 2-) g/mol 60

Carbonatos ppm 0.00 Carbonatos ppm 0.00 Carbonatos ppm 0.00

mol/l 0.000E+00 mol/l 0.000E+00 mol/l 0.000E+00

H3O+ mol/l #¡DIV/0! H3O+ mol/l #¡DIV/0! H3O+ mol/l #¡DIV/0!

pH #¡DIV/0! pH #¡DIV/0! pH #¡DIV/0!

pH

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Rev.F

2 Balance energético a minimizar (Función error)

3 Qa x CPa x (Tm-Ta)+ Qa x Wa x CPv1 x (Tm - Ta) + Qa x (Wm-Wa) x [CPw x (Tref - Tw) + DHevap + CPv2 x (Tm - Tref)] = 0

4 Presión operación 101325 Pa Se considera atmosférico

5 Caudal de aire Qa 499.4 kg/s s/RFE-GE-IDO-EML-0052

6 Aire / Entrada / Tª BS Ta 33.9 °C Tª amb. Máx. s/RFE-1-YF_-GRD-IDO-007; Rev.C (Sección 3.2)

7 Aire / Entrada / Humedad 0.649 /1 Humedad relativa mínima s/RFE-1-YF_-GRD-IDO-007; Rev.C (Sección 3.2)

8 Aire / Entrada / Tª BH 26.46 °C

9 Aire / Salida / Tª BS Tm 28.27 °C Parametro de iteración

10 Aire / Salida / Humedad 1 /1 Mínimo: 90% s/RFE-GE-IDO-EML-0052. Se selecciona 100% como margen de seguridad.

11 Aire / Salida / Tª BH 28.27 °C

12 Agua / Tª Tw 28.9 °C -5°C respecto a Tª BS ambiente. Arbitrario.

13 Rel. Humedad / Salida Wm 0.02469 adim kg [vapor] / kg [aireseco]

14 Rel. Humedad / Entrada Wa 0.02209 adim kg [vapor] / kg [aireseco]

15 Cp vapor agua (Prom. Tm, Ta) Cpv1 1865 J/(kg*K) AAA Valor formulado

16 Cp vapor agua (Prom. Tm, Tref) Cpv2 1864 J/(kg*K) AAA Input de usuario

17 Temp. Referencia (dH) 298.15 K AAA Valor típico (se recomienda no modificar)

18 Tª ref. entalpía vaporización Tref 25 °C Tª referencia para Dhevap AAA Input interno subcuadro de cálculo (vinculado)

19 Entalpía vaporización Agua DHevap 2260000 J/kg (25°C) AAA Valor a iterar

20 Cp aire (prom. Tm, Ta) Cpa 1002 J/(kg*K)

21 Cp agua (Prom. Tref, Tw) CPw 4180 J/(kg*K)

22

23 1) Qa x CPa x (Tm-Ta) -2817 kJ/s Potencia enfriamiento aire seco

24 2) Qa x Wa x CPv1 x (Tm - Ta) -116 J/s Potencia enfriamiento humedad inicial

25 3) Qa x (Wm-Wa) 1.2984 kg/s Agua aportada

26 4) [CPw x (Tref - Tw) + DHevap + CPv2 x (Tm - Tref)] 2250 J/kg Entalpía cambio de estado agua aportada

27 3) x 4) 2921 J/s Potencia cambio de estado agua aportada

28 1 + 2 + (3x4) = -12 J/s Función error

29 Error Relativo -0.41 %

30 Error relativo máximo 1 % Arbitrario

31 Densidad del agua 1000 kg/m3

32 Caudal de evaporación Qevap 1.3 kg/s

33 4.68 m3/h

34 78 LPM

35 Duración reserva de agua 10 días Duración requerida s/RFE-1-G__-MHD-IDO-001; Rev.E

36 Consumo de agua (total) 1124 m3 En 10 días

37

38 Ciclos de concentración 2 ud Véase memoria del balance de aguas (RFE-1-G__-MHD-IDO-001)

39

40 Purga Qblow 1.3 kg/s

41 4.68 m3/h

42 Caudal "make up" Qmake 2.6 kg/s Qevap + Qblow

43 9.36 m3/h

44 156 LPM

45

46

EvapRate

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsm Anexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 14 de 18

Page 35: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

47

48

49 Condición 1 (Aire seco)

50 T 33.9 °C

51 307.06 K

52 Hr 0.649 /1

53 Pvap;Sat 5354 Pa

54 Pvap 3475 Pa

55 P 101325 Pa Tpr Por ecuación empírica (sólo para info)

56 Tpr 299.62 K 299.7 K Tpr = c1 (10-3 PV) c2 + c3 In (10-3 PV) + c4

57 26.46 °C

58 Pa (inf) Pa (sup) c1 c2 c3 c4

59 0.16 610.74 82.44543 0.1164067 3.056448 196.81427

60 610.74 101340 33.38269 0.2226162 7.156019 246.76411

61 101340 4688500 13.85606 0.2949901 12.10512 263.12872

62 For use: 33.38269 0.2226162 7.156019 246.76411

63

64 log10(P) = A − (B / (T + C)); P = vapor pressure (bar); T = temperature (K)

65 P = 1E5 x 10^(A − (B / (T + C))); P = vapor Pressure (Pa)

66

67 K K A B C

68 255.9 373 4.6543 1435.264 -64.848

69

70 Razón de Humedad W 0.02209 Adim W = 0,62198 PV/(P-PV) 255,38 ~ 533,16 K

71 hlg 2421658 J 2502535,259 - 2385,75424 (T-273,16) 273,16~338,72K

72 Entalpía del aire húmedo 90385 J/kg h = 1006,92540 (T - 273,16) + 4186,8 W (Tpr - 273,16) + h'lgW + 1875,6864 W(T-Tpr) 273,16~373,16K

73

74 Condición 2 (Aire húmedo)

75 T 28.27 °C

76 301.43 K

77 Hr 1 /1

78 Pvap;Sat 3869 Pa

79 Pvap 3869 Pa

80 P 101325 Pa Tpr Por ecuación empírica (sólo para info)

81 Tpr 301.43 K 301.6 K Tpr = c1 (10-3 PV) c2 + c3 In (10-3 PV) + c4

82 28.27 °C

83 Pa (inf) Pa (sup) c1 c2 c3 c4

84 0.16 610.74 82.44543 0.1164067 3.056448 196.81427

85 610.74 101340 33.38269 0.2226162 7.156019 246.76411

86 101340 4688500 13.85606 0.2949901 12.10512 263.12872

87 For use: 33.38269 0.2226162 7.156019 246.76411

88

89 log10(P) = A − (B / (T + C)); P = vapor pressure (bar); T = temperature (K)

90 P = 1E5 x 10^(A − (B / (T + C))); P = vapor Pressure (Pa)

91

EvapRate

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsm Anexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 15 de 18

Page 36: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

92 K K A B C

93 255.9 373 4.6543 1435.264 -64.848

94

95 Razón de Humedad W 0.02469 Adim W = 0,62198 PV/(P-PV) 255,38 ~ 533,16 K

96 hlg 2435090 J 2502535,259 - 2385,75424 (T-273,16) 273,16~338,72K

97 Entalpía del aire húmedo 91510 J/kg h = 1006,92540 (T - 273,16) + 4186,8 W (Tpr - 273,16) + h'lgW + 1875,6864 W(T-Tpr) 273,16~373,16K

98

99

100 Cp vapor agua (Prom. Tm, Ta) Cpv1

101

102 Cp vapor

103 DATOS GAS / VAPOR CÁLCULO: VALIDACIÓN

104 Identificador: Temperatura: 33.9 ºC Error max: 0.1 %

105 Nombre: Water 307.05 K Tmin: 100 K

106 Fórmula: H2O Cp: 33615 J/kmol·K Cp: 33360 J/kmol·K

107 Nº CAS: 7732185 33.61 J/gmol·K Cp calculada: 33360 J/kmol·K

108 PM: 18.015 Kg/kmol g/gmol 8.04 Cal/gmol·K Erel: 0.000 %

109 1.87 J/g*K kJ/kg*K Tmax: 2273.15 K

110 Ecuación Tipo: 1 0.45 cal/g*K kcal/kg*K Cp (Tmax): 52760 J/kmol·K

111 C1: 33360 Cp calculada: 52758 J/kmol·K

112 C2: 26790 Datos procedentes de Perry, tabla 2-198 Erel: 0.004 %

113 C3: 2610.5 Pág 2-180 Status: OK

114 C4: 8900

115 C5: 1169

116

117 Cp vapor

118 DATOS GAS / VAPOR CÁLCULO: VALIDACIÓN

119 Identificador: Temperatura: 28.27 ºC Margen de error: 0.1 %

120 Nombre: Water 301.42 K Tmin: 100 K

121 Fórmula: H2O Cp: 33589 J/kmol·K Cp: 33360 J/kmol·K

122 Nº CAS: 7732185 33.59 J/gmol·K Cp calculada: 33360 J/kmol·K

123 PM: 18.015 Kg/kmol g/gmol 8.04 Cal/gmol·K Erel: 0.000 %

124 1.86 J/g*K kJ/kg*K Tmax: 2273.15 K

125 Ecuación Tipo: 1 0.45 cal/g*K kcal/kg*K Cp (Tmax): 52760 J/kmol·K

126 C1: 33360 Cp calculada: 52758 J/kmol·K

127 C2: 26790 Datos procedentes de Perry, tabla 2-198 Erel: 0.004 %

128 C3: 2610.5 Pág 2-180 Status: OK

129 C4: 8900

130 C5: 1169

131

132 Cp Ave: 1865 J/kg*K Gas

133

134

135

136 Cp vapor agua (Prom. Tm, Tref) Cpv2

137

EvapRate

RFE-1-G__-MHD-IDO-001-ANX2-REVI Evaporation Cooler.xlsm Anexo 02: Cálculos Enfriador Evaporativo Página 16 de 18

Page 37: RFE-1-G__-MHD-IDO-001-REVI Balance de Aguas.pdf

138 Cp vapor

139 DATOS GAS / VAPOR CÁLCULO: VALIDACIÓN

140 Identificador: Temperatura: 25 ºC Margen de error: 0.1 %

141 Nombre: Water 298.15 K Tmin: 100 K

142 Fórmula: H2O Cp: 33575 J/kmol·K Cp: 33360 J/kmol·K

143 Nº CAS: 7732185 33.58 J/gmol·K Cp calculada: 33360 J/kmol·K

144 PM: 18.015 Kg/kmol g/gmol 8.03 Cal/gmol·K Erel: 0.000 %

145 1.86 J/g*K kJ/kg*K Tmax: 2273.15 K

146 Ecuación Tipo: 1 0.45 cal/g*K kcal/kg*K Cp (Tmax): 52760 J/kmol·K

147 C1: 33360 Cp calculada: 52758 J/kmol·K

148 C2: 26790 Datos procedentes de Perry, tabla 2-198 Erel: 0.004 %

149 C3: 2610.5 Pág 2-180 Status: OK

150 C4: 8900

151 C5: 1169

152

153 Cp vapor

154 DATOS GAS / VAPOR CÁLCULO: VALIDACIÓN

155 Identificador: Temperatura: 28.27 ºC Margen de error: 0.1 %

156 Nombre: Water 301.42 K Tmin: 100 K

157 Fórmula: H2O Cp: 33589 J/kmol·K Cp: 33360 J/kmol·K

158 Nº CAS: 7732185 33.59 J/gmol·K Cp calculada: 33360 J/kmol·K

159 PM: 18.015 Kg/kmol g/gmol 8.04 Cal/gmol·K Erel: 0.000 %

160 1.86 J/g*K kJ/kg*K Tmax: 2273.15 K

161 Ecuación Tipo: 1 0.45 cal/g*K kcal/kg*K Cp (Tmax): 52760 J/kmol·K

162 C1: 33360 Cp calculada: 52758 J/kmol·K

163 C2: 26790 Datos procedentes de Perry, tabla 2-198 Erel: 0.004 %

164 C3: 2610.5 Pág 2-180 Status: OK

165 C4: 8900

166 C5: 1169

167

168 Cp Ave: 1864 J/kg*K Gas

169

170

171

172 Cp aire (prom. Tm, Ta) Cpa

173

174 Cp Aire

175 DATOS GAS / VAPOR CÁLCULO: VALIDACIÓN

176 Identificador: Temperatura: 28.27 ºC Margen de error: 0.1 %

177 Nombre: Air 301.42 K Tmin: 100 K

178 Fórmula: N/A Cp: 28999 J/kmol·K Cp: 28960 J/kmol·K

179 Nº CAS: 132259100 29.00 J/gmol·K Cp calculada: 28960 J/kmol·K

180 PM: 28.951 Kg/kmol g/gmol 6.94 Cal/gmol·K Erel: 0.000 %

181 1.00 J/g*K kJ/kg*K Tmax: 2273.15 K

182 Ecuación Tipo: 1 0.24 cal/g*K kcal/kg*K Cp (Tmax): 34960 J/kmol·K

183 C1: 28960 Cp calculada: 34958 J/kmol·K

EvapRate

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184 C2: 9390 Datos procedentes de Perry, tabla 2-198 Erel: 0.007 %

185 C3: 3012 Pág 2-180 Status: OK

186 C4: 7580

187 C5: 1484

188

189 Cp Aire

190 DATOS GAS / VAPOR CÁLCULO: VALIDACIÓN

191 Identificador: Temperatura: 33.9 ºC Margen de error: 0.1 %

192 Nombre: Air 307.05 K Tmin: 100 K

193 Fórmula: N/A Cp: 29005 J/kmol·K Cp: 28960 J/kmol·K

194 Nº CAS: 132259100 29.00 J/gmol·K Cp calculada: 28960 J/kmol·K

195 PM: 28.951 Kg/kmol g/gmol 6.94 Cal/gmol·K Erel: 0.000 %

196 1.00 J/g*K kJ/kg*K Tmax: 2273.15 K

197 Ecuación Tipo: 1 0.24 cal/g*K kcal/kg*K Cp (Tmax): 34960 J/kmol·K

198 C1: 28960 Cp calculada: 34958 J/kmol·K

199 C2: 9390 Datos procedentes de Perry, tabla 2-198 Erel: 0.007 %

200 C3: 3012 Pág 2-180 Status: OK

201 C4: 7580

202 C5: 1484

203

204 Cp Ave: 1002 J/kg*K Gas

205

206

207 Cp agua (Prom. Tref, Tw) CPw

208 PM agua 18.015 Kg/kmol g/gmol

209 Cp° = A + B*t + C*t2 + D*t3 + E/t2

210 Cp = heat capacity (J/mol*K)

211 T1 33.9 °C t = Temp(K)/1000

212 307.06 K Temp (K) 298 ~ 500

213 0.30706 K/1000 A -203.606

214 Cp1 75.29 J/mol*K B 1523.29

215 T2 28.27 °C C -3196.413

216 301.43 K D 2474.455

217 0.30143 K/1000 E 3.855326

218 Cp2 75.33 J/mol*K F -256.5478

219 G -488.7163

220 Cp prom 75.31 J/mol*K H -285.8304

221 4180 J/kg*K

222

EvapRate

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