PROTECTORES GALVÁNICOS
Todos los sistemas de enfriamiento usados en la Marina deben usar protectores galvánicos con electrodos de cinc co1ocados a la entrada del agua de mar para controlar la acción corrosiva de las corrientes dispersas en el flujo de agua salada.
Llamados también Ánodos de sacrificio o ánodo galvánico es el componente principal de un sistema de protección catódica galvánica que se utiliza para proteger contra la corrosión las estructuras metálicas enterradas o sumergidas y tuberías que transportadoras de fluídos.
Están hechos de una aleación metálica con mayor tendencia a la oxidación que el metal de la estructura a proteger, es decir, con un potencial de reducción más negativo. La diferencia de potencial entre los dos metales implica que el ánodo galvánico se corroe preservando la estructura a conservar, ya que el material del ánodo se consumirá con preferencia al metal de la estructura.
La corriente eléctrica fluirá desde las zonas anódicas al electrolito mientras el metal se corroe. A la inversa, mientras la corriente eléctrica fluye desde el electrolito a las zonas catódicas, la velocidad de corrosión se reduce. (En este ejemplo, 'corriente eléctrica' se refiere al flujo de corriente convencional, más que al flujo de electrones).
Mientras el metal sigue corroyéndose, los potenciales locales sobre la superficie del metal cambiarán y las áreas anódicas y catódicas van a cambiar y desplazarse. Como resultado, en los metales ferrosos, se forma un revestimiento general de óxido sobre toda la superficie, que eventualmente consumirá todo el metal.
La protección catódica funciona mediante la introducción de otro metal (el ánodo galvánico) con una superficie mucho más anódica, de modo que toda la corriente fluirá desde el ánodo introducido y el metal a ser protegido se convierte en catódico, en comparación con el ánodo. Esto evita eficazmente las reacciones de oxidación en la superficie de metal, transfiriéndolas al ánodo galvánico, que será sacrificado en favor de la estructura bajo protección.
Para que esto funcione debe haber un flujo de electrones entre el ánodo y el metal a ser protegido (por ejemplo, un cable conductor o contacto directo) y una vía de iones tanto entre el agente oxidante (por ejemplo, agua o suelo húmedo) y el ánodo, como entre el agente oxidante y el metal a proteger, formando así un circuito cerrado.
El magnesio tiene el potencial eléctrico más negativo de los tres metales y es más adecuado para las áreas donde la resistividad del electrolito (suelo o el agua) es mayor. Se usa por lo general para tuberías metálicas bajo tierra y otras estructuras enterradas, aunque también se utiliza en los barcos de agua dulce y en los calentadores de agua.
El zinc y el aluminio se usan generalmente en agua salada, donde la resistividad es generalmente menor. Las aplicaciones típicas son para los cascos de los barcos, tuberías offshore y plataformas de producción, en motores marinos refrigerados con agua salada, en las hélices y los timones de barcos pequeños, y en la superficie interna de los tanques de almacenamiento.
Los ánodos de aluminio tienen varias ventajas, tales como un peso más ligero y una capacidad mucho mayor que el zinc. Sin embargo, su comportamiento electroquímico no se considera tan fiable como el del zinc, y se debe tener mayor cuidado en la forma en que se utilizan.
Puesto que la operación de un ánodo galvánico se basa en la diferencia de potencial eléctrico entre el ánodo y el cátodo, prácticamente cualquier metal puede ser utilizado para proteger algún otro, siempre que exista una diferencia suficiente en el potencial de ambos. Por ejemplo, pueden ser utilizados ánodos de hierro para proteger el cobre.
TUBERIA
Se debe tener en cuenta:
a) Resistencia al fluido.
b) Transmisión de vibraciones.
c) Caudal de líquido.
d) Presión del sistema.
a) La resistencia que cada tubería presenta al flujo del líquido que contiene, aumenta aproximadamente con el cuadrado de la velocidad del fluido.
La velocic1ad del fluido es inversamente proporcional a la superficie transversal, vale decir, que cualquier reducción del tamaño o diámetro de la tubería aumentará la resistencia al flujo y por eso decaerá la velocidad del mismo.
El largo de la tubería, cada codo curva y válvula a través de los cuales deberá pasar el líquido aumentará la resistencia al flujo. Asimismo, los diferentes tipos de válvulas, puesto que una válvula corredera o compuerta, ofrece menor resistencia al flujo que una válvula globo común.
La resistencia en una tubería puede ser determinada por la presión del manómetro de entrada y la salida de la tubería,
b) Transmisión de vibraciones En las líneas de tuberías del sistema de aceite llubricante y de agua se suelen instalar, algunas veces, tramos de tuberias flexibles o mangueras de goma para reducir las vibraciones del motor, evitando averías o roturas de las tuberías cuando el motor esté instalado sobre amortiguadores flexibles, y los tanques y enfriadores sobre bases sólidas.
c) y d) Cantidad de flujo de líquido. En muchos lugares de la línea del sistema de tuberías,debe ser mantenida la presión por motivos especiales y definidos.
Para asegurarse de que la presi´n no exceda de un valor determinado, se instalará una válvula de desahogo o reguladoras de presión.
Este descarga disminuyendo la presión de la tubería y por lo tanto la válvula tiende a cerrarse, lo que obliga a elevar la presión nuevamente, dando lugar a oscilaciones que mantienen una presión constante.
VALVULAS DE RETENCION
Esta válvula tiene la finalidad de asegurar una dirección definida del flujo en la tubería.
La fig. 13-14 nos presenta una válvula de re tención que actúa permitiendo el pasaje del líquido en un solo sentido, ya que cuando éste tiende a invertirse, la presión del resorte, el peso de la
válvula y el flujo de aceite que se detiene, hace que la presión debajo de la válvula caiga, dando lugar al cierre
de la misma, lo que evitará que el líquido cambie de dirección.
REGULADORES DE TEMPERATURA
Tienen por finalidad mantener una temperatura constante en el motor bajo condiciones variables de carga. Estas son válvulas automáticas que trabajan por un elemento termostático ajustado para variar el flujo, a fin de mantener la temperatura existente. Un elemento termostático consiste en un fuelle de latón o monel en profundas corrugaciones que permiten variaciones grandes de distancias entre el extremo fijo y el libre. Este fuelle se llena con un líquido volátil como el alcohol o el éter, que se expande con el aumento de la temperatura.
Este elemento se coloca en el interior del sistema de agua a mantener constante su temperatura.
En los motores pequeños, la expansión y contracción del elemento, por variación de temperatura, cierra o abre la válvula de la tubería, así decrece o aumenta la cantidad del agua a traves del enfriador.
En los motores grandes, la válvula termostática regulada por los fuelles está colocada en la parte más conveniente del sistema de refrigeración, y el funcionamiento de los fuelles se obtiene por control remoto, que consiste en una ampolla de acero llena de líquido volátil, colocada en la descarga del agua del motor y unido al fuelle por un tubo fino que transmite las variaciones de temperatura al fuelle.
Existen otros aparatos que actúan sobre las válvulas de derivación. Una de ellas consiste en una cinta construida de dos metales de diferentes coeficientes de dilatación y en forma de espiral. Un extremo, el exterior, está fijo al motor y el otro extremo al eje de la válvula bisagra. Cuando la temperatura de agua varía, este bimetal cambia de posición y su extremo libre se mueve girando el eje de la válvula plana del tipo bisagra, lo que da lugar a la regulación de la temperatura del agua de circulación.
La producción de las válvulas conocidas como "Walton" comenzó de la manera antedicha, con una válvula accionada por una bobina bimetálica simple y éstos fueron instalados originalmente en los motores diesel para las locomotoras y buques. Esto fue substituida por un elemento fijo cargado con cera incorporado en un mecanismo dentro del cuerpo de válvula, la posición del rotor de la válvula que era determinada por la extensión del elemento de la cera.
Las válvulas tipo "Walton" son usadas en nuestros buques, en los circuitos de refrigeración de motores, equipos frigoríficos, enfriadores de aceite de lubricación de turbinas, enfriadores de plantas propulsoras, etc.
Válvula tipo Walton
Vista en corte de una válvula tipo Walton en donde se puede
ver el elemento termostático de accionamiento.
La válvula contiene un mecanismo de control dentro de ella qué
proporciones el flujo de sistema entre el refrigerador y el bypass, de tal
modo manteniendo una temperatura constante. Este mecanismo es accionado
por un elemento termostático que se amplíe en una temperatura
preestablecida, creando el movimiento necesario.
Distintas configuraciones de las conexiones de válvulas tipo "Walton" de acuerdo
a las necesidades del diseño del circuito.
La gama de temperaturas de cada válvula se fija durante la
fabricación y puede ser alterada solamente substituyendo su elemento
termostático para uno diseñado para actuar dentro de una gama de temperaturas distinta. Esta gama de temperaturas se encuentra entre 20ºC y 95ºC seleccionando el elemento
termostático más conveniente y ajustando el punto de control cuanto sea
necesario.
La válvula "Walton" permite , en caso de ser necesario la operación manual, mediante una palanca externa permite que el mecanismo automático
sean omitidos y la temperatura se controlará manualmente. Esta capacidad de controlar manualmente es útil cuando el elemento termostático está dañado o la temperatura detrabajo deseada en el mecanismo no es la correcta, debido a alguna otra anomalía en el sistema.
Las válvulas actuadas electricamente para control de la temperatura de Walton actúan independientemente de fuentes de la alimentación externa.
Válvulas neumáticamente actuadas del control de la temperatura
Válvulas neumáticamente actuadas del control de la temperatura
Las válvulas actuadas neumáticamente comprenden por lo general de una válvula de tres vías con el actuador neumático y un regulador neumático independientemente localizado que incorpora un sensor de temperatura interno o externo.
El regulador muestrea la temperatura del sistema y compara esto con la temperatura predeterminada. En caso de necesidad varía la señal de la presión de aire al actuador de la válvula de ajustar la posición del rotor dentro de la válvula. Esto varía la proporción de líquido refrigerador que pasa a través del refrigerador del sistema para traer la temperatura del sistema conforme a la temperatura del sistema. Se pueden operar manualmente en caso de ser necesario
Válvulas de control a gas
Válvulas de control a gas
Las válvulas de control a gas de Walton se han diseñado específicamente para el control de las presiones de gases refrigerantes - y por lo tanto la temperatura de las áreas con aire acondicionado - en los sistemas de aire acondicionado marinos en los cuales el condensador es refrigerado por la agua de mar. Las válvulas de control a gas actúan independientemente de cualquier fuente de energía exterior, y externamente requieren solamente una pequeña conexión de tubo del diámetro interior al sensor refrigerante.
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Disposiciones y direccionamiento del flujo de refrigeración con válvulas tipo "Walton" en un circuito básico de refrigeración de un mecanismo cualquiera.
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FUENTES:
M.J.D.
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81nodo_de_sacrificio
MAQ 305 MOTORES DIESEL CAPITULO 13 Auxiliares
