¡Saludos compañeros!
Hoy me gustaría introducir en
este espacio un equipo o elemento bastante simple y a la vez imprescindible
dentro de un entorno industrial. Digo simple, porque su función así lo es, pero
obviamente su fabricación no lo es tanto, debido a los estándares que se han de
seguir. Me estoy refiriendo a los
Intercambiadores de calor y, como siempre hago, voy a empezar con una pregunta:
- ¿Qué es un Intercambiador de calor?
Obviamente, la misma palabra lo
indica. Es un aparato o equipo que simultáneamente enfría un fluido demasiado
caliente y calienta otro demasiado frío mediante una transferencia de calor.
Dicha transferencia se realiza a través de paredes o tubos metálicos que separan
cada uno de los fluidos.
Instalación del nuevo Intercambiador de calor en la Planta de Ácidos (Atlantic Copper)
Una vez que tenemos claro qué es,
vamos a realizar una pequeña clasificación de los mismos para en otro artículo
abordar directamente las actividades de mantenimiento sobre los mismos para
evitar fallas. Esta, podríamos realizarla en función de: su operación, los
pasos que necesita para realizar su función y la construcción del mismo. Por lo
tanto:
- Clasificación según su operación
Flujo paralelo: Como su
nombre indica, el flujo interno o de los tubos y el flujo exterior o de la carcasa
fluyen en la misma dirección, transfiriéndose el calor del fluido de mayor
temperatura al de menor hasta que se alcanza el equilibrio térmico (esto no
quiere decir que alcance la misma temperatura, de hecho eso nunca pasa).
Contraflujo: En este caso,
el flujo interno y externo fluye en sentido opuesto. Para lograr la máxima
eficiencia del mismo, cada uno de los fluidos deberá entrar por extremos
opuestos para que así la parte más fría de un fluido confluya con la más cálida
del otro.
Flujo cruzado: Ocurre
cuando uno de los fluidos fluye de manera perpendicular al otro, es decir, por
un tubo fluye un líquido, mientras que el otro pasa alrededor de dichos tubos
formando un ángulo de 90º.
- Clasificación según los pasos que necesitan para realizar la operación
Obviamente, esto es fácil de
deducir. Si se intercambia calor más de una vez, este será de múltiples
pasos y, si por el contrario, solo se intercambia calor en una sola vez,
será de paso simple o un solo paso.
- Clasificación según su construcción.
Haz tubular y carcasa: Se
observan sobre todo en la industria química y son los más usados. Están
constituidos por un haz de tubos montados sobre dos placas tubulares que llevan
un número determinado de placas deflectoras. Por cada extremo se fijan las cajas
de distribución que aseguran la circulación del fluido por el interior del haz
en varias fases. El haz está alojado en una carcasa provista de una tobera de
entrada y otra de salida para el segundo fluido que circula por el exterior de
los tubos, siguiendo el camino impuesto por las placas deflectoras.
Doble tubo: Es el tipo de
intercambiador más sencillo pues está constituido por dos tubos concéntricos de
diámetros diferentes. Uno de los fluidos fluye por el tubo de menor diámetro y
el otro fluido fluye por el espacio anular entre los dos tubos. Esta
configuración hace posible dos direcciones del flujo: contraflujo y flujo
paralelo.
Intercambiadores de placas:
Este tipo está constituido por una serie de placas metálicas normalizadas por
cada constructor que se acoplan unas a las otras en mayor o menor número según
las necesidades térmicas, en un bastidor que las sostiene unidas. Con objeto de
que las placas queden correctamente enfrentadas unas a otras, están dotadas en
su parte superior e inferior de dos oberturas, mediante las cuales pueden
deslizarse a lo largo de las guías del bastidor. La abertura superior permite
además que la placa quede suspendida de la correspondiente guía portadora.
Aero-refrigerantes: Este
último se trata sencillamente de un recipiente a presión que enfría un fluido
que circula por el interior de tubos aleteados haciendo pasar aire ambiente por
el exterior de los tubos por medio de ventiladores. La ventaja principal del
empleo de un aero-refrigerante, es la eliminación de suministro de agua
auxiliar, causando así un menor impacto medioambiental que los intercambiadores
de calor de carcasa y tubo.
Como podéis observar, mi
intención en este artículo es introducir los diferentes tipos de
intercambiadores que podemos encontrar, pues se me hace necesario, para en un
futuro abordar lo que verdaderamente me interesa, el mantenimiento de los
mismos. Para una información más completa, se pueden consultar documentos
específicos de cada equipo que están a disposición de todo aquel que los
necesite en Internet.
¡Un saludo y gracias por vuestro
tiempo!
