Subido por Navid C.

INTERCAMBIADORES DE CALOR

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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:
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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:
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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:
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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.
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