CALENTADORES MILITARES
El suministro de agua potable es un recurso importante para los buques militares debido a sus numerosas e importantes aplicaciones. Se utiliza generalmente para beber, cocinar, lavar la vajilla y la ropa, la higiene y los fines médicos [1]. Debe haber un gran volumen de agua disponible en todo momento para un funcionamiento de larga duración. El agua potable debe ser desinfectada antes de su uso para mantener la seguridad de las tripulaciones de los barcos. Esto se suele hacer mediante una limpieza mecánica o una desinfección química en una planta de tratamiento de agua desde tierra [1]. Tras el proceso de desinfección, el suministro de agua potable puede hervirse o calentarse para obtener agua caliente. El agua caliente es un recurso importante para lograr la seguridad sanitaria de las tripulaciones de la marina. Los requisitos de higiene personal y de los equipos son muy importantes para las operaciones navales con el fin de prevenir los brotes de enfermedades transmitidas por el agua [1]. En cuanto a la higiene personal, el agua caliente puede utilizarse para lavar la vajilla, la ropa, la ducha, etc. Para lavar los equipos, el agua caliente puede utilizarse para limpiar y esterilizar los recipientes con el fin de evitar la acumulación de bacterias no deseadas. El agua caliente suele obtenerse aplicando calefacción eléctrica sobre el suministro de agua potable almacenada en un gran tanque (véase la figura 1).
Figura 1 – Vista transversal de un buque de guerra con sistema de agua caliente
La temperatura del suministro de agua precalentada acabará por descender si no hay una fuente de calor en el tanque, por lo que este debe mantenerse caliente durante toda la operación marina. Dado que el suministro de agua se almacena normalmente en un tanque de agua, el proceso de calentamiento se puede realizar simplemente usando un calentador de inmersiónpara mantener la temperatura caliente del líquido. Un calentador de inmersión es un aparato eléctrico industrial diseñado para calentar diversos líquidos y gases en un amplio rango de temperatura y presión. La principal ventaja de los calentadores de inmersión es el mínimo espacio que requieren para el proceso de calentamiento. El proceso de calentamiento se realiza mediante uno o varios paquetes deelementos de calentamiento.
Un tubo de elemento calefactor está formado por un hilo de resistencia de cromo-níquel encerrado en un material de vaina protectora y polvos de óxido de magnesio (véase la figura 2). La selección del material de la vaina se basa en la aplicación deseada. Por ejemplo, Incoloy™ o el cobre se recomiendan generalmente para la aplicación de agua caliente y el acero inoxidable en soluciones corrosivas. Los elementos calefactores calientan el líquido objetivo por contacto directo. El proceso de calentamiento se inicia a partir de la disipación de calor del alambre de la resistencia y el calor se distribuye por la superficie de los elementos calefactores, lo que resulta en el calentamiento del líquido de todo el tanque.
Figura 2: vista transversal de un tubo del elemento calefactor
Aislamiento de silicona o mica – Oxido de magnesio de alta pureza – completamente compactad – Resistencia de cromo y níquel – bobina colocada concéntricamente – Metal protector – vaina aislada eléctricamente – Heliarco soldado – unión de bobina y clavija – Compuesto de junta – opcional
Entre los diversos tipos de calentadores de inmersión, el de tipo brida es el que mejor funciona para la aplicación de agua caliente. Este calentador de inmersión consiste en una brida de acero con múltiples elementos calefactores que se monta en la pared del depósito de almacenamiento de agua (véase la figura 1). Una temperatura de agua caliente de 120 a 135 °F es generalmente adecuada para el funcionamiento marino [2]. Los elementos calefactores de la brida son capaces de alcanzar este rango de temperatura en un corto periodo de tiempo. Además, también se puede instalar un regulador digital de temperatura para mantener la deseada del agua caliente en todo momento.
Figura 3 – Calentador de brida fabricado por WATTCO
En las operaciones marítimas, el agua caliente se consume principalmente para la higiene, la cocina y la bebida. Sin embargo, la demanda de agua potable caliente puede aumentar en momentos de emergencia. Una unidad de agua caliente de emergencia se puede utilizar cuando el agua caliente se convierte en una necesidad absoluta durante un período urgente, como por ejemplo para fines médicos o durante eventos de escasez inesperada de agua caliente. Los calentadores de brida pueden utilizarse para calentar el tanque de agua de emergencia en caso de una avería de la unidad de agua caliente primaria. La reparación de un daño en un sistema de agua caliente suele requerir un largo periodo de tiempo, debido principalmente al procedimiento de mantenimiento y desinfección. Por lo tanto, se recomienda tener un sistema de agua caliente adicional instalado y listo para el período de emergencia inesperado.
Según el Departamento de la Marina de los Estados Unidos, el requisito mínimo de agua potable para las tripulaciones de los buques de guerra es de 2 galones por hombre y día para cocinar y beber [1]. Por lo tanto, el volumen total de suministro de agua podría llegar a ser de 100.000 galones o más para un solo barco naval, dependiendo del número de personal. Sin embargo, independientemente del tamaño del tanque requerido, WATTCO ™ puede proporcionar los elementos de calentamiento para la aplicación de agua caliente deseada. La selección y el dimensionamiento de la brida y de los elementos del calentador dependen totalmente del volumen y del tamaño del tanque objetivo. Por lo tanto, se recomienda consultar a los técnicos de apoyo de WATTCO™ para asegurar la compatibilidad del calentador.
Referencia
1. ESTADOS UNIDOS. Departamento de la Marina. Oficina de Medicina y Cirugía. Water Supply Afloat. Por D.C Arthur. 7ª ed. Washington, 2005. Http://www.med.navy.mil. Departamento de Defensa (DOD), 2005. Web. 17 Nov. 2011. <http://www.med.navy.mil/directives/Pub/5010-6.pdf>.
2. ESTADOS UNIDOS. Laboratorio Nacional de Oak Ridge. Lockheed Martin Energy Research Corp. Retrofit Guide for Military Family Housing: Climatización y mejoras energéticamente eficientes. Por Wisconsin Energy Conservation Corporation, diciembre de 1996, p.8-9. Web. 17 Nov. 2011. <http://www.wbdg.org/ccb/DOE/TECH/retrofit.pdf>.