Si tú como muchos ingenieros ha tenido problemas con su intercambiador de placas y no sabe por qué ni qué solución darle, quédate, tal vez no necesites otro intercambiador, tal vez tu solución está en tu proceso.
Los intercambiadores de placas, aunque son una tecnología sumamente eficiente en el intercambio de calor, no están exentos de fallos. Diversas causas, como obstrucciones, acumulación de sedimentos o un mantenimiento inadecuado, pueden provocar el sobrecalentamiento de los fluidos y detener el proceso de producción. A continuación, te pongo las 6 razones más frecuentes por las que un intercambiador de placas puede llegar a falla y como solucionarlas.
Identificando Problemas
1) Mal Dimensionamiento
El equipo no logra disipar el calor necesario a pesar de que aparentemente todo está bien con el intercambiador (no gotea, no está incrustado, material correcto, etc…). Este es un problema común cuando no se tiene el suficiente detalle y atención para hacer un levantamiento técnico adecuado.
2) Flujo Insuficiente
Tu equipo fue bien dimensionado por los asesores técnicos que te ofertaron el equipo, pero aun así su rendimiento queda por debajo de las temperaturas a las que debes trabajar. A diferencia del primer punto, una señal que te indica si puede ser este tu problema es la tubería de tu conexión al agua de servicio. Si esta se encuentra muy alejada del intercambiador de calor, tiene conexiones de diferentes tamaños y además hay oposiciones de altura y codos que provocan caídas de presión, puede ser la causa que el flujo que un inicio se pensó no sea el que efectivamente está llegando.
3) Incrustaciones y/o sedimentos
Si has llegado a detectar una caída de presión a la salida de tu intercambiador de calor que anteriormente no se observaba, puede ser indicio que hay sedimentos o partículas que están impidiendo/taponeando el flujo dentro de las placas. Muchas veces el agua de servicio es muy pesada, es decir, tiene muchos minerales disueltos, o proviene de procesos de tratamiento de agua y acarrea sedimentos o partículas sólidos. Por otro lado, el fluido transportado puede llegar a ser muy viscoso. En cualquiera de los dos casos esto provoca la formación de incrustaciones/sedimentos en las placas, generando una disminución en la velocidad del flujo y por ende una caída de presión a la salida del intercambiador.
4) Corrosión y desgaste de placas y empaques
Si observas que tu intercambiador gotea o que los empaques ya no tienen la anchura original sino que se aprecian inflados puede ser una señal que el fluido que está circulando por tu intercambiador de calor no es compatible con los materiales que componen el intercambiador de calor lo que puede estar provocando corrosión y desgaste tanto de las placas como de los empaques lo que conlleva riesgos adicionales como la posible mezcla de fluidos.
5) Configuración incorrecta de los fluidos
Si ninguno de los otros puntos es el causante de que tu intercambiador no tenga el desempeño que esperabas, entonces tal vez podrías darle un vistazo a la configuración de las conexiones de entrada y salida de tus fluidos de proceso. Tal vez la razón que no alcances un delta T como lo esperas es porque no están conectados en contra corriente! Aunque suene gracioso, muchas veces los equipos están conectados de forma errónea, y de acuerdo con la teoría de transferencia de calor, el intercambio se promueve mejor cuando ambos fluido están conectados en contra corriente y no en paralelo.
¿Como solucionar estos problemas?
1) Mal Dimensionamiento: Adaptación o sustitución de equipo
Para esto hay que recordar que el dimensionamiento de un equipo está basado en la fórmula Q=GmCp(T2-T1), donde Gm: Gasto másico, Cp: Capacidad calorífica del fluido a enfriar y T2-T1 las temperaturas de operación. Si el levantamiento técnico de estos parámetros se realizó de manera inadecuada, lo necesario sería que se volviera a hacer y de ahí definir si se puede adaptar el intercambiador actual o es necesario sustituirlo por otro,
2) Flujo Insuficiente: Acoplamiento nueva bomba centrífuga
Realizar un análisis cuidadoso del caudal efectivo que llega al equipo y reemplazar en dado caso la bomba/tuberías que existen por las que den el caudal óptimo demandado.
3) Incrustaciones y/o sedimentos: Recalibración del caudal y/o placas con mayor abertura
Las incrustaciones y/o sedimentos como pueden ser provocadas por los fluidos como también por las condiciones del proceso. Se recomienda que si el agua es muy pesada o con muchas partículas disueltas, se coloquen filtros y se agreguen ablandadores. Si no esto no satisface, se puede colocar placas con mayor apertura en el empaque para prevenir taponamientos. A esto hay que aunar el mantenimiento preventivo de placas como opción a mediano plazo.
4) Corrosión y desgaste de placas y empaques: Selección material acorde a condiciones de operación.
Se deben seleccionar cuidadosamente el material de los platos del intercambiador y los empaques, tomando como referencia los fluidos, temperatura y presión a la cual se va a manejar.
5) Configuración incorrecta de fluido: Cambio, entradas y salidas de fluidos.
La detección de este problema requiere solo de atención visual acerca del recorrido de entrada y salida de los fluidos de operación y en dado caso corregir su colocación ubicando direcciones opuestas en vez de paralelas para obtener la mayor transferencia de calor que el equipo puede ofrecer.
Conclusión: Los 5 problemas más comunes que podemos identificar del porqué nuestro intercambiador de calor no está funcionando adecuadamente los podemos resumir en la siguiente tabla con el indicador del problema y la solución propuesta en este artículo.
| Problema | Identificador | Solución |
| Mal Dimensionamiento | El resto de las variables que inciden en el intercambiador están bien (flujo, fluidos limpios, materiales) pero no disipa el calor esperado | • Nuevo levantamiento técnico de datos • Optar por sustitución de equipo. • Acondicionar equipo (si es posible) para las condiciones necesitadas |
| Flujo Insuficiente | La tubería de agua de servicio está muy alejada del intercambiador de calor. Las temperaturas en el intercambiador son más bajas de las esperadas. | • Evaluación línea de tubería (codos, conexiones, distancia) • Adoptar un sistema de bombeo eficiente. |
| Incrustaciones y/o sedimentos. | Se nota una caída de presión y disminución de velocidad del fluido a la salida del intercambiador de calor. | • Colocar filtros para partículas • Añadir ablandadores al agua. • Optar por placas con mayor apertura • Mantenimiento preventivo a mediano plazo. |
| Corrosión y desgaste de placas y empaques | Se observan goteos de líquido. Deposición de sarro y elongación anormal de los empaques. | • Sustituir empaques y placas por otras con materiales adecuados para la operación. |
| Configuración incorrecta de los fluidos | Todo está bien, pero el intercambiador no da el rendimiento esperado. | • Verificar disposición de entradas y salidas de los fluidos. • Cambiar dirección flujos a configuración de contracorriente. |
Si tu llegas a identificar uno de estos problemas y buscas asesoría de como resolverlo o explorar opciones diferentes que te traigan otros beneficios, no dudes en consultar con CalorxFrio, ya que nosotros somos distribuidores oficiales de la marca Danfoss y contamos con un equipo calificado para poder diagnosticar, evaluar y solucionar tus problemas de intercambio de calor.