Autor: Cameron Creech es gerente general de HRS Heat Exchangers.
Traducido por FCO JAVIER NOVOA NUÑEZ – Dtor Téecnico WATERXPERT
La naturaleza compleja de las aguas residuales y los fangos significa que es importante elegir el tipo correcto de intercambiador de calor.
Los intercambiadores de calor se utilizan ampliamente en aplicaciones de tratamiento de aguas residuales, particularmente para aplicaciones generales de calefacción y evaporación.
Sin embargo, la naturaleza compleja de las aguas residuales y los lodos, como su alta viscosidad y su alto potencial de ensuciamiento, significa que es importante elegir el tipo correcto de intercambiador de calor para reducir costos, maximizar la eficiencia energética y mantener el rendimiento operativo del intercambiador de calor.
Una gama de intercambiadores de calor de tipo tubo corrugado puede diseñarse específicamente para aplicaciones de fangos, aguas residuales, etc.
Los intercambiadores de calor en espiral son difíciles de limpiar y mantener. En muchos mercados, los intercambiadores de calor en espiral (SHE) se han vuelto comunes en aplicaciones de aguas residuales. Sin embargo, no están exentos de problemas importantes, y en ocasiones se reemplaza los SHE existentes con unidades de tubo corrugado.
En teoría, los SHE ofrecen una mayor eficiencia térmica que los diseños tubulares de superficie lisa convencionales debido a su gran área de superficie y verdadero flujo a contracorriente, pero, en la práctica, están sujetos con frecuencia a incrustaciones y bloqueos, lo que interfiere con la eficiencia de la transferencia térmica.
Incluso los intercambiadores (SHE) con diseño de «autolimpieza», que dependen de un flujo turbulento para evitar la formación de una capa límite, a menudo no funcionan correctamente en situaciones reales, particularmente cuando se utilizan para la transferencia de calor de lodo a lodo.
Por el contrario, el diseño tubular corrugado reduce las incrustaciones de varias formas. El diseño de tubo en tubo ofrece un canal mucho más grande que las espirales, lo que reduce los bloqueos, mientras que el tubo interior corrugado fomenta la turbulencia, aumentando la transferencia de calor y reduciendo el ensuciamiento
Otro beneficio de los diseños de doble tubo corrugado en comparación con los SHE es que los tubos se pueden quitar fácilmente para inspección, limpieza y mantenimiento. Las curvas extraíbles hacen que los tubos sean accesibles y no hay que reemplazar costosas juntas.
En muchas situaciones, un intercambiador de calor de tubo corrugado, es la mejor solución para materiales tan complicados como los fangos de depuración
Sin embargo, en los casos donde existe un riesgo de ensuciamiento muy alto, será necesario utilizar un intercambiador de calor con mecanismo de limpieza por “raspado”
Estos equipos se basan en intercambiadores de calor de carcasa y tubos tradicionales, con la adición de un mecanismo de raspado de acero inoxidable patentado, que se mueve hidráulicamente hacia adelante y hacia atrás dentro de cada tubo interior.
Este movimiento realiza dos funciones clave. Primero, minimiza el posible ensuciamiento del producto manteniendo limpia la pared del tubo. En segundo lugar, el movimiento crea turbulencias dentro del material. Ambas acciones ayudan a aumentar las tasas de transferencia de calor y, juntas, crean un proceso de transferencia de calor altamente eficiente, ideal para materiales viscosos y con alto nivel de suciedad.
Por otra parte estos equipos minimizan las incrustaciones en los sistemas de evaporación.
La prevención de incrustaciones puede ser particularmente importante para aplicaciones de evaporación, por lo que los fabricantes han desarrollado una versión especial, para sistemas de evaporación, donde la reducción de volumen es vital.
La acción de raspado mantiene limpias las superficies de transferencia de calor, lo que significa que los evaporadores pueden concentrar materiales a un nivel superior al que normalmente se logra con las tecnologías tradicionales.
Independientemente del tratamiento de aguas residuales que se requiera, desde calentar aguas residuales hasta evaporar lodos espesos, elegir una solución adecuada puede ayudar a maximizar la eficiencia energética y mantener el rendimiento operativo del intercambiador de calor.
Acerca del autor: Cameron Creech es gerente general de HRS Heat Exchangers.
