Ventajas del uso de herramientas de modelización para el análisis de depósitos de agua potable

23/03/2018

Ventajas del uso de herramientas de modelización para el análisis de depósitos de agua potable



 
ANALISIS-DSC empresa de servicios de ingeniería y consultoría, está especializada en la optimización de productos y procesos industriales utilizando herramientas de CAE (Computer Aided Engineering).
 
Para este caso de estudio, nos proponen el diseño de un depósito de agua potable y nos muestran como podemos conseguir como resultado final y mediante el uso de este tipo de técnicas de simulación, el tanque más optimizado.
 
Las características del depósito son:
 
  • Dimensiones básicas: 54 m x 50 m x 9,3 m
  • Caudales de entrada y salida del fluido: 150 l/s
 

Objetivos del estudio

 
El objetivo de este estudio, será conseguir que todo el fluido del depósito presente una velocidad constante y tenga el mismo tiempo de residencia, disminuyendo éste lo máximo posible. 
 
También se analizarán las consecuencias de añadir un bafle central, al diseño inicial de las instalaciones de agua potable.
 
 
  • Los posibles diseños son:
 
 

 
  • Del diseño inicial, se analiza su campo de velocidades:
 
 

 
  • Añadiendo el bafle, se puede observar lo que sucede en el campo de velocidades:
 
 
 
De este cambio en el diseño se observa como consecuencias:
 
a) La adición del bafle en la zona central de la instalación, permite aumentar la velocidad del fluido, disminuyendo las zonas en remanso.
 
b) Esto permitirá disminuir el tiempo de residencia del agua en el tanque, así como igualarlo en las distintas zonas.

 
  • Analizamos ahora lo que sucede en la edad del agua para el diseño inicial:
 
 
 
De estas imágenes podemos concluir:
 
Es posible realizar un análisis muy detallado por zonas. En este caso, se muestra la edad del agua en varias secciones, y a la altura media de la instalación.
 
Presentando un tiempo de estancia máximo de ≈ 4 días, en la parte más alejada de los conductos de entrada y salida.
 
En la representación de la derecha aparece el volumen fluido, que permanece en la instalación: 3,5 días (imagen izquierda) y 2 días (imagen derecha).
 
 
  • Añadiendo el bafle al diseño, se puede observar:
 
 
 
Con este cambio en el diseño se puede concluir:
 
  • Se nota una disminución de ≈ 30% del tiempo de estancia del agua en el tanque, así como el volumen fluido que presenta los valores máximos en comparación con el diseño inicial (≈ 3 días).
     
  • En la representación de la derecha aparece el volumen fluido, que permanece en la instalación: 2,8 días (imagen izquierda) y 2 días (imagen derecha).
 

Conclusiones finales

 
Conclusión del caso de estudio planteado de la instalación tipo: se logra una mejora de aproximadamente el 30% de los tiempos de estancia del fluido en el tanque, introduciendo un bafle central.
 
 
 
 
Con sus herramientas CAE, desde ANALISIS-DSC pueden ofrecernos:
 
 
1. Optimizar el rendimiento de la instalación, consiguiendo velocidades constantes en el fluido y mismos tiempos de residencia, evitando las zonas muertas y por lo tanto la estanqueidad en el sistema.

2. Al disminuir los tiempos de residencia y la estanqueidad en el sistema se disminuye la formación de DPD’s, disminuyendo el riesgo de contaminación del sistema.
 
 
Más información sobre las soluciones de modelización de ANALISIS-DSC en www.analisis-dsc.com
 

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