Aplicaciones de ozono
Ozono disuelto con inyector Venturi
El gas ozono puede disolverse en agua en movimiento mediante un inyector Venturi. Un inyector Venturi suele tener una eficiencia de hasta el 90 % y puede alcanzar una eficiencia del 99 % al disolver ozono en agua, lo que lo convierte en el método más común y preferido para inyectar ozono.
Un inyector Venturi utiliza una diferencia de presión a través de un pequeño orificio con una abertura desplazada y un puerto de succión. El gas ozono es aspirado hacia el agua a través del puerto de succión del Venturi. Debido al cambio de presión y a las fuerzas presentes, el gas ozono se disuelve en el líquido de forma extremadamente rápida y eficiente.
Para utilizar un inyector Venturi, el agua debe estar en movimiento y debe haber presión de agua, con la posibilidad de reducir la presión en la descarga del inyector Venturi. Puede que el agua ya esté fluyendo desde otra fuente, proporcionando el caudal y la presión, o bien se puede utilizar una bomba de agua dedicada para proporcionar el caudal y la presión que necesita el inyector Venturi.
Ventajas:
- Extremadamente eficiente
- Excelente opción para agua presurizada
- Más ozono disuelto en el agua = menos desgasificación de ozono = entorno más seguro
- Es más fácil contener el gas ozono y mantener un entorno seguro frente a la desgasificación del ozono
Desventajas:
- Normalmente requiere más energía que otras opciones debido a la diferencia de presión necesaria a través del inyector Venturi
- Requiere agua en movimiento y presurizada
- Mayor riesgo de que el agua retroceda hacia el generador de ozono, ya que el agua está presurizada
- El Venturi puede obstruirse o taponarse en agua contaminada
El gas ozono es parcialmente soluble en líquidos. Sin embargo, con métodos y equipos adecuados se pueden lograr altas eficiencias de transferencia de masa con cualquier método para disolver ozono en agua. Revise los consejos que aparecen a continuación para diseñar un sistema adecuado con un inyector Venturi para su aplicación de ozono.
Fundamentos de la solubilidad del ozono:
-Las temperaturas más bajas aumentan la tasa de solubilidad del gas ozono en el líquido
-Las presiones más altas aumentan la tasa de solubilidad del gas ozono en el líquido
-Las concentraciones más altas de gas ozono aumentan la tasa de solubilidad del gas ozono en el líquido
Nota:
Utilizamos exclusivamente el inyector Venturi Mazzei, fabricado por Mazzei Injector Co. Todas las tablas de rendimiento y recomendaciones sobre Venturi se basan en el inyector Venturi Mazzei.
Consideraciones de diseño para su sistema de ozono con un inyector Venturi:
Dimensionamiento correcto del inyector Venturi:
Los inyectores Venturi están disponibles en una amplia variedad de tamaños para adaptarse a una gran variedad de presiones y caudales de agua. Usar el inyector Venturi adecuado para su aplicación es fundamental para que esta tenga éxito.
Cada inyector Venturi incluye una tabla de rendimiento que muestra el caudal de agua y la presión de agua previstos, así como el caudal de succión correspondiente según la presión de descarga. Utilícela para determinar el tamaño de Venturi adecuado para el caudal de agua y/o las necesidades de succión de gas.
Consulte AQUÍ nuestro artículo sobre cómo leer las tablas de rendimiento de los inyectores Venturi.
Consejos generales para instalar un inyector Venturi:
- Los inyectores Venturi siempre deben instalarse en posición horizontal o vertical, con la salida por encima de la entrada (el agua fluye hacia arriba). Nunca los instale con la entrada por encima de la salida, ya que puede provocar una succión irregular
- Instale siempre tuberías después del Venturi antes de que el agua fluya hacia un tanque. Deben utilizarse al menos 12” de tubería en la salida del Venturi
- Nunca restrinja la salida del Venturi. Considere utilizar una tubería más grande en la salida del Venturi que en la entrada, ya que la tubería contendrá tanto agua como el gas añadido que se ha aspirado hacia el Venturi.
- Para obtener el mejor rendimiento, procure una diferencia de presión de 20 PSI o más entre la entrada y la salida del Venturi
- Instale manómetros en las conexiones en T directamente en la entrada y la salida del Venturi para verificar las presiones del agua
Relación gas-líquido:
La relación gas-líquido se refiere al volumen de gas añadido en relación con el volumen de líquido. Cuanto menos gas se disuelva en el líquido, mayor será la tasa de solubilidad de ese gas en el líquido.
Por ejemplo, considere los siguientes casos, utilizando LPM (litros por minuto) para simplificar:
- 1 LPM de gas disuelto en 100 LPM de líquido. Este volumen de gas se disolvería fácilmente en el líquido
- 50 LPM de gas disuelto en 100 LPM de líquido. Aunque es posible, sería más difícil disolver esta cantidad de gas en el líquido.
Sin duda, lo ideal es la relación gas-líquido más baja. Recomendamos mantener una relación gas-líquido de 0.5 o 1:2, lo que significa que 50 LPM de gas disueltos en 100 LPM de líquido es la cantidad máxima de gas que se debería disolver en ese caudal de líquido.
Presión: cuanto más, mejor:
La solubilidad del ozono es la tasa a la que este puede disolverse en un líquido. Considérela como un máximo teórico. La solubilidad del gas ozono en un líquido se ve muy afectada por la presión del agua, entre otros factores.
Para obtener más información sobre la solubilidad del ozono, haga clic AQUÍ
La tabla y el gráfico siguientes ilustran la solubilidad del gas ozono en agua en función de la presión de esta.
Como se muestra, la presión del agua tiene un efecto considerable en la tasa a la que el gas ozono se disuelve en el agua. Esta presión corresponde a la presión en la salida del inyector Venturi. Tenga en cuenta que las presiones más altas en la salida del Venturi requerirán presiones más altas en la entrada del Venturi.
Los sistemas sellados son posibles y preferibles:
Una gran ventaja del inyector Venturi frente a un difusor de burbujas es que el sistema puede sellarse con mayor facilidad mediante un tanque de mezcla de ozono presurizado. Esto ofrece dos grandes ventajas
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Mayor solubilidad del ozono en el líquido gracias a un sistema y un tanque de mezcla presurizados
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El gas residual de ozono puede contenerse fácilmente y ventilarse de forma segura a un depurador de ozono
Consulte el diagrama a continuación para ver un ejemplo de cómo se podría configurar un sistema para alcanzar estos objetivos.
En este sistema, el agua fluye bajo presión a través del tanque de mezcla de ozono hasta el punto de uso. La bomba de inyección de ozono hace circular el agua en este tanque y la hace pasar por un Venturi, creando la diferencia de presión necesaria para la inyección de ozono. El agua está presurizada en el tanque de mezcla de ozono, lo que aumenta la solubilidad del ozono en el agua. El exceso de ozono se captura a través del respiradero y se ventila de forma segura directamente a un depurador de ozono.
Caudal de gas correcto hacia el inyector Venturi para gases presurizados:
El inyector Venturi puede generar succión para aspirar gases hacia el agua al vacío. Sin embargo, también se pueden utilizar gases presurizados para que fluyan hacia el Venturi y se mezclen con el líquido. Esto resulta especialmente útil si la succión generada por el Venturi no es suficiente para alcanzar los caudales de gas deseados.
El caudal de gas presurizado que entra en el Venturi puede corregirse y calcularse según la información siguiente:
GP = Presión del gas (PSIG)
Corrección de la capacidad de succión = ((GP+14.7)/14.7)2
Ejemplo:
Presión del gas = 5 PSIG
((5+14.7)/14.7)2 = 1.8x la succión indicada en la tabla de rendimiento
Prevención del reflujo de agua:
Aunque el Venturi genera succión de gas cuando el agua fluye correctamente, hay ocasiones en que la línea de succión de gas puede llenarse de agua y hacer que esta retroceda hacia el generador de ozono.
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Cuando se interrumpe el flujo de agua, pero el Venturi sigue bajo presión de agua (consulte el dibujo anterior del sistema sellado como ejemplo)
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El Venturi puede funcionar mal y presentar una obstrucción u otro problema que haga que el agua fluya en sentido ascendente por la línea de gas
Aunque el inyector Venturi Mazzei viene equipado de fábrica con una válvula de retención, recomendamos añadir medidas adicionales para prevenir el reflujo de agua y garantizar que esta no pueda fluir desde el Venturi hasta el generador de ozono. Se pueden utilizar válvulas de retención adicionales, válvulas de bola eléctricas o dispositivos de retención de agua que la atrapen y drenen de la línea de agua. Sea cual sea la opción elegida, pruébela y/o sustitúyala con frecuencia para asegurarse de que no haya ninguna posibilidad de que entre agua en la celda del generador de ozono.
Además, todas las válvulas de retención fallan. Una sola válvula de retención nunca es suficiente y, por lo general, las válvulas de retención por sí solas no son suficientes.
Enlaces con información adicional:
Guía de compra de generadores de ozono
Preguntas frecuentes sobre el ozono
Dosis de ozono frente a ozono disuelto
Disolver ozono en agua con un difusor de burbujas
Disolver ozono en agua con un inyector Venturi
Disolver ozono en agua con un mezclador estático
Comparar el inyector Venturi y los difusores de burbujas