Intercambiadores De Calor.docx

República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria Universidad Nacional Experimental Marítima Del Caribe Escuela de Náutica Ingeniería Marítima VIII Semestre Mantenimiento de Instalaciones Marinas Sección «A»

INTERCAMBIADOR DE CALOR MANTENIMIENTO

Autores:

Prof.:

19.514.778 ARAUJO Leonardo

1er Oficial SOLORZANO Julio

Catia la Mar, Noviembre de 2017

INTERCAMBIADOR DE CALOR CONCEPTO En los sistemas mecánicos, químicos, nucleares y otros, ocurre que el calor debe ser transferido de un lugar a otro, o bien, de un fluido a otro. Los intercambiadores de calor son los dispositivos que permiten realizar dicha tarea. La función de los intercambiadores de calor es la transferencia de calor, donde los fluidos involucrados deben estar a temperaturas diferentes. Se debe tener en mente que el calor sólo se transfiere en una sola dirección, del fluido con mayor temperatura hacia el fluido de menor temperatura. En los intercambiadores de calor los fluidos utilizados no están en contacto entre ellos, el calor es transferido del fluido con mayor temperatura hacia el de menor temperatura al encontrarse ambos fluidos en contacto térmico con las paredes metálicas que los separan. La temperatura de los fluidos se aproximan la una a la otra, es decir que uno disminuye su temperatura y el otro la aumenta tratando de alcanzar el equilibrio térmico entre ellos. TIPOLOGIA  En función del flujo: o Flujo paralelo: existe un flujo paralelo cuando el flujo interno o de los tubos y el flujo externo o de la carcasa ambos fluyen en la misma dirección. los dos fluidos entran al intercambiador por el mismo extremo (imagen izquierda)

o o

Contraflujo: cuando los dos fluidos fluyen en la misma dirección pero en sentido opuesto. Cada uno de los fluidos entra al intercambiador por diferentes extremos (imagen en el medio) Flujo cruzado: uno de los fluidos fluye de manera perpendicular al otro fluido, esto es, uno de los fluidos pasa a través de tubos mientras que el otro pasa alrededor de dichos tubos formando un ángulo de 90◦

 En base a su construcción: o Tubo y Carcaza, Este tipo de intercambiador consiste en un conjunto de tubos en un contenedor llamado carcaza. o Placas, consiste de placas en lugar de tubos para separar a los dos fluidos caliente y frío. Los líquidos calientes y fríos se alternan entre cada uno de las placas  Se presentan también los intercambiadores de paso simple, de múltiples pasos, cuando los fluidos del intercambiador intercambian calor más de una vez, se denomina intercambiador de múltiple pasos. Sí el fluido sólo intercambia calor en una sola vez, se denomina intercambiador de calor de paso simple o de un solo paso.  Intercambiador de calor regenerador e intercambiador de calor no regenerativo. Un intercambiador regenerativo es aquel donde se utiliza el mismo fluido (el fluido caliente y el 2

fluido frío es el mismo). Esto es, el fluido caliente abandona el sistema cediendo su calor a un regenerador y posteriormente regresando al sistema.

MANTENIMIENTO El mantenimiento del intercambiador de calor es de vital importancia para la capacidad de control y la eficacia energética. La suciedad, los depósitos, el sarro y otros tipos de contaminación perjudican a los intercambiadores de calor, ya que les restan eficiencia y, además, pueden dañar equipos costosos y causar tiempos de inactividad no programados para realizar las reparaciones. Mantenimiento Preventivo Garza (1997), señala que los problemas de incrustación están dados por las sales (principalmente el carbonato de calcio, hidróxido de magnesio, sulfato de calcio y sílice) presentes en las aguas de aporte, las incrustaciones formadas son inconvenientes debido a que poseen una conductividad térmica muy baja y se forman con mucha rapidez en los puntos de mayor transferencia de temperatura. En cuanto a los problemas de corrosión, para que esta aparezca, es necesario que exista presencia de agua en forma líquida, el oxígeno disuelto en el agua ataca las tuberías de acero al carbono formando montículos o tubérculos, bajo los cuales se encuentra una cavidad o celda de corrosión activa. La corrosión se hace peligrosa cuando aparecen grietas, y el equipo se deberá mantener fuera de servicio hasta que se hayan hecho las reparaciones pertinentes. El acondicionamiento o tratamiento incluye la eliminación de ciertas sustancias perjudiciales y la adición de otras que originalmente no existían en el agua, pero que mejoran alguna característica del agua y se evitan los problemas asociados a incrustación y corrosión. La empresa Haasen señala en su manual de usuario intercambiador de calor, en cuanto al Mantenimiento del intercambiador de calor un intervalo de tiempo de una vez al año como mínimo, revise temperaturas y flujos contra los datos diseño, revise la condición general y busque señales de fugas. Se sugiere retocar la pintura del bastidor, en los raspones o en donde este dañada. Revise la presencia de óxido en las barras y límpielas. Cubra ligeramente las partes roscadas con grasa lubricante (Asegúrese de que no caiga grasa en las juntas de la placa). Garza (1997), señala que una de las partes más importantes para mantener en buen estado un equipo de transferencia de calor, es el relacionado con los controles de protección, así como los instrumentos indicadores y registradores, tales como: medidores de flujo, termómetros, manómetros, etc. Estos instrumentos deben revisarse periódicamente para que siempre se encuentren en buenas condiciones de operación y debidamente calibrados. Mantenimiento Correctivo En cuanto a la limpieza, Garza (1997) señala que existen dos tipos de limpieza: alcalina y ácida. La limpieza alcalina se utiliza para retirar materiales tales como aceites y grasa, La limpieza ácida se utiliza con el propósito de retirar escamas de laminación y productos de corrosión.

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La empresa Haasen señala que el aceite y grasa presentes en un intercambiador de calor pueden ser removidos con un solvente suave libre de cloro. La cubierta orgánica y de grasa puede ser removida con hidróxido de sodio (NaOH o Sosa cáustica liquida) máxima concentración 1.5% máx. Temp. 85ºC. Mezcla para concentración 1.5% = 5 ltr. 30% NaOH por 100 ltr. de agua. La piedra caliza pueden ser removidas con ácido nítrico (HNO3) – máx. Concentración 1.5% - Máx. Temp. 65 ºC. Mezcla para concentración 1.5% = 2,4 ltrs. HNO3 62% por 100 ltr. Agua. El ácido nítrico también tiene un buen efecto de concentración en la película de pasivación del acero inoxidable. Por otro lado, la empresa Unex Scambio Termico, señala que antes de abrir el intercambiador se debe limpiar la superficie del paquete de placas ya que partículas y corpúsculos pueden depositarse entre las placas y deteriorar las juntas. En caso de sustitución de una o más placas, estas pueden tener una medida de apriete ligeramente diferente respecto a las otras. Por tanto, es aconsejable sustituir el paquete de placas entero con el fin de evitar pérdidas de fluido. En cuanto a la limpieza de las placas, usar siempre guantes y gafas protectoras cuando se efectúan operaciones de limpieza de placas. No usar cepillo de hierro en las placas, solo plástico o madera. Residuos oleosos: pueden quitarse con un cepillo y parafina (queroseno), gasóleo o gasolina. Residuos orgánicos y proteínas: solución alcalina, 2% sosa cáustica a 50°C. En caso de incrustaciones resistentes, sumergir la placa en un recipiente con la susodicha solución durante unas horas. Las incrustaciones calcáreas pueden eliminarse con una solución ligeramente ácida, por ejemplo 10% ácido o aguafuerte, 50°C Ácido clorhídrico o ácido sulfúrico no se deben utilizar.

FUENTES CONSULTADAS Garza (1997). DISEÑO Y MANTENIMIENT O DE EQUIPOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR. Universidad Autónoma de Nuevo León. México. Haasen (s.f.) INTERCAMBIADORES DE CALOR A PLACA. Publicación en línea: http://www.haasen.com.ar/descargas/manual-de-operacion-y-mantenimiento.pdf Jaramillo (2007). INTERCAMBIADOR DE CALOR. Universidad Nacional Autónoma de México. Publicación en línea: http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/HeatExchanger/Intercambiadores.pdf Unex Scambio (s.f.) INTERCAMBIADORES DE PLACAS USO Y MANTENIMIENTO. Publicación en línea: https://www.recal.cl/archivos/productos/manuales/mtip24190003.pdf

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