Intercoolers

Un intercambiador de calor es un dispositivo que transfiere energía de calor de un líquido o gas a otro líquido o gas sin que los dos entren en contacto entre si. Un intercambiador de calor de carcasa y tubos estándar contiene un conjunto de tubos dentro de una carcasa exterior. El agua fría fluye a través de ellos, mientras que el agua o gas caliente fluye a lo largo del exterior de los tubos, permitiendo que el calor del agua o gas caliente se transfiera al agua fría dentro de los tubos.

Un buen ejemplo del funcionamiento del proceso son las piscinas de natación, la mayoría de las cuales se calientan con una caldera utilizando gas, GLP o biomasa como la fuente de energía. En teoría, la forma más eficiente de calentar la piscina sería haciendo circular su agua directamente a través de la caldera. Pero si esto ocurriera, los químicos utilizados en el agua de la piscina para mantenerla apta para su uso corroerían el material con rapidez y dañarían partes fundamentales de la caldera, llevando a fallas prematuras y costosos reemplazos.

Sin embargo, al utilizar un intercambiador de calor como “interfaz” entre el circuito de agua de la caldera y el de la piscina, se protege la caldera de daños y el agua de la piscina puede llevarse rápidamente a la temperatura deseada: el agua de la piscina pasa por el “núcleo de tubos” central, mientras que el agua caliente de la caldera circula alrededor de los tubos, transfiriendo la energía de calor al agua de la piscina.

Aquí puede ver más ejemplos de aplicaciones en las que se utilizan los intercambiadores de calor Bowman.

.

En un intercambiador de calor de carcasa y tubos, el refrigerante suele fluir a través del “núcleo de tubos” central para enfriar el aceite, agua o aire caliente que pasa alrededor de los tubos. La dirección en la que ambos fluidos viajan a través del intercambiador de calor puede ser en paralelo o a contracorriente.

El flujo paralelo ocurre cuando el fluido que debe refrigerarse fluye a través del intercambiador de calor en la misma dirección que el medio refrigerante. Aunque esta configuración logra refrigerarlo, tiene limitaciones y también puede crear un estrés térmico dentro del intercambiador de calor, ya que la mitad de la unidad estará perceptiblemente más caliente que la otra.

Con el enfriamiento a contracorriente, el medio refrigerante entrante absorbe el calor a medida que el fluido caliente viaja en la dirección opuesta. El medio refrigerante se calienta mientras fluye a través del intercambiador de calor, pero cuando ingresa agua fría al intercambiador de calor, absorbe más calor, reduciendo la temperatura mucho más de lo que podría lograrse con un flujo paralelo.

La diferencia media de temperatura entre el medio refrigerante y el fluido a refrigerar también es más uniforme a lo largo del intercambiador de calor, reduciendo el estrés térmico.

Según la tasa de flujo y la temperatura, el desempeño en transferencia de calor podría llegar a 15% de mayor eficiencia con la contracorriente, posiblemente permitiendo que se utilice un intercambiador de calor más pequeño, ¡lo que ahorra tiempo y dinero!

Más información acerca de los beneficios de la contracorriente.

Durante el curso de su vida operativa, los intercambiadores de calor de carcasa y tubos necesitan varias limpiezas. En la actualidad, los medios de refrigeración de agua tanto dulce como salada contienen niveles elevados de minerales y agentes contaminantes que a lo largo del tiempo, se pueden incrustar y restringir el flujo del agua a través del núcleo del tubo, ocasionando una tasa de flujo reducida y una eficiencia de transferencia de calor mucho menor.

La buena noticia es que los intercambiadores de calor de carcasa y tubos de Bowman son mucho más fáciles de limpiar que muchos otros tipos y la siguiente información se incluye a modo de guía básica:

1. Retirar las tapas le da acceso al núcleo de tubos, que se puede extraer de la carcasa.
2. Las placas de tubos y los tubos externos se pueden lavar usando una manguera de mano o lanza. También se puede utilizar un limpiador a vapor si se dispone de uno.
3. Se pueden usar varas o cepillos de tubos de pequeños diámetros para limpiar cada tubo, eliminando depósitos rebeldes.
4. Se pueden utilizar detergentes o químicos si las incrustaciones son graves. Deje el limpiador por un tiempo suficiente antes de enjuagar con abundante agua. NOTA: es importante asegurarse de que los limpiadores sean compatibles con el material de los tubos.
5. Enjuague exhaustivamente el núcleo de tubos con agua limpia para eliminar todo rastro de químicos o detergentes y neutralice el fluido de limpieza si es necesario.
6. Vuelva a ensamblar el núcleo de tubos en la carcasa, colocando las tapas en su orientación original y ajustándolas con los números de torque recomendados. NOTA: Siempre utilice juntas tóricas nuevas luego de la limpieza para asegurarse de que queden estancas.

Para obtener información más detallada acerca del cuidado y mantenimiento de su intercambiador de calor o enfriador de aceite Bowman, descargue una copia de nuestra “Guía de Instalación, Operación y Mantenimiento».