INTERCAMBIADORES DE CALOR Los intercambiadores de calor son dispositivos cuya función es transferir el calor de un fluido a otro de menor temperatura. La transferencia de calor se produce a través de una placa metálica o tubo que favorezca el intercambio entre fluidos sin que estos se mezclen. Existen varios tipos de intercambiador de calor: Radiador: El radiador tiene como objetivo transferir calor a partir de un fluido térmico a otro fluido, esto no implica que necesariamente el intercambio debe ser de líquido a líquido, sino que también se puede producir de aire a líquido o viceversa. Aire Acondicionado (Evaporador/Condensador): Todos los sistemas de aire acondicionado están conformados mínimo por dos intercambiadores de calor; Un evaporador y un condensador, el líquido refrigerante fluye por el intercambiador de calor, ya sea transfiriendo calor o expeliéndolo al medio frío. Los intercambiadores de calor se utilizan en la mayoría de los procesos y plantas. El tipo más común en la industria es el intercambiador de calor de carcasa y tubos. Los intercambiadores de carcasa y tubos son populares debido a su versatilidad, simplicidad y familiaridad. Un fluido frío que fluye a través de los tubos de la unidad absorbe el calor de uno más cálido que se mueve a través del costado de la carcasa. SEGUIMIENTO DEL ESTADO DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR El funcionamiento deficiente del intercambiador generalmente es causado por corrosión o por fugas. La condición de un intercambiador de calor se puede determinar mediante la observación de lo siguiente: Caídas de presión excesivas Degradación en el rendimiento Temperatura demasiado alta o demasiado baja Contaminación cruzada de fluidos: Esto puede ser causado por: Juntas o tubos internos con fugas Falta de ventilación que causa aire o gas atascado Drenaje inadecuado Deflector roto en el canal (los deflectores son placas que se ubican en la coraza con el fin de inducir turbulencias provocando coeficientes de transferencia de calor más elevados) Ensuciamiento excesivo en el intercambiador. Si los medios son diferentes, la fuga se puede detectar verificando si el medio a la presión más baja en el intercambiador de calor contiene rastros del otro medio. Los tubos se pueden revisar usando un boroscopio o por ultrasonidos. Un Boroscopio industrial se refiere a un dispositivo óptico que consiste en un tubo (flexible o rígido) con una lente en un extremo y un ocular en el otro extremo, donde un sistema óptico lo conecta. Una página externa llamada Hoffman nos dice los FALLOS MÁS COMUNES EN LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR Exceso de suciedad El exceso de suciedad dentro de los intercambiadores de calor puede reducir la eficiencia operativa de los equipos, aumentar el consumo de energía e incluso provocar roturas en el propio intercambiador. Para prevenir esto quizá se requiera de una mayor limpieza regular, aunque lo mejor es elegir sistemas de climatización perfectamente sellados que evitan que la suciedad y el polvo ingresen al interior del gabinete. Capacidad insuficiente Toda empresa siempre intentará buscar diferentes medios para ahorrar dinero, pero cuando se trata de sistemas de climatización no es aconsejable esta práctica. Y es que muchas veces por reducir costos, se invierte en intercambiadores de calor más pequeños, con capacidad insuficiente para una adecuada climatización de los gabinetes. Ubicación inadecuada Si los intercambiadores de calor están obstruidos por tuberías u otros equipos, o incluso apiñados en esquinas de difícil acceso, será muy complicado realizar el mantenimiento regular y las revisiones necesarias. Por ello, es importante que te asegures de ubicar correctamente el sistema de climatización. Asimismo, debes asegurarte de elegir intercambiadores que sean adecuados para instalarse en aplicaciones expuestas a altas temperaturas o en ambientes hostiles. Mantenimiento insuficiente Otro problema frecuente en los intercambiadores de calor tiene que ver con el proceso de mantenimiento. Si este es demasiado complejo, es probable que su ejecución no se programe con la regularidad necesaria. Para evitar este problema es fundamental contar con un sistema de climatización que permita una inspección y limpieza rutinaria de baja dificultad. MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS DE INTERCAMBIO DE CALOR En principio, y como norma fundamental, el equipo no debe funcionar en condiciones que excedan las indicadas en la placa de características que todo intercambiador debe llevar acompañándole. Los intercambiadores de calor deberán ser inspeccionados, tanto interna como externamente, a intervalos regulares y/o tan frecuentemente como marque la experiencia. La negligencia en el mantenimiento puede ocasionar el cierre del paso de fluido por algunos tubos pudiendo originar tensiones térmicas y roturas en la unión de tubo a placa tubular. El alcance de las inspecciones y pruebas periódicas a las que deberán someterse los intercambiadores de calor son las siguientes: Inspección exterior Consistirá, como mínimo, en una inspección visual de las zonas sometidas a mayores esfuerzos y a mayor corrosión, en una comprobación de espesores por ultrasonido y en cualquier ensayo no destructivo que se considere necesario, siempre que las condiciones del proceso lo permitan. Inspección interior Esta inspección tiene una importancia fundamental, ya que durante la misma se puede conocer el daño producido durante el servicio en lo referente a corrosión, agrietamiento y estado de las soldaduras. Consistirá, al menos, en una completa inspección visual de todas las partes sometidas a presión. Si de esta inspección resultase que había motivos razonables para aumentar el control se aplicarían los ensayos no destructivos que se consideren necesarios. Antes del desmontaje de los equipos, se deberá asegurar que la unidad ha sido despresurizada, venteada y drenada y neutralizada y/o purgada de material peligroso Examen visual interno de los tubos del haz tubular mediante el uso de baroscopio (endoscopio). Limpieza de los equipos Los intercambiadores podrán limpiarse mediante métodos químicos o mecánicos, siendo el usuario del equipo el que deberá seleccionar el método de limpieza más apropiado en función del tipo de equipo y de la disponibilidad de los medios de limpieza existentes en la planta. A continuación, se describen diferentes procedimientos de limpieza a ser considerados: 1. Circulación de aceite caliente a alta velocidad a través de los tubos del haz o de la carcasa. Será efectivo para suciedades fácilmente desprendibles. 2. Circulación de agua caliente limpia por la carcasa o por los tubos para eliminar posibles depósitos salinos. 3. Limpiadores de tubos de tipo turbina para suciedades en el interior de los tubos. 4. Cepillos helicoidales de alambre para la extracción de incrustaciones u otras deposiciones. 5. Limpieza por agua a alta presión.