Elegir el intercambiador de calor adecuado para aplicaciones de aguas residuales

Por Matt Hale, Director Internacional de Ventas & Marketing, HRS Heat Exchangers


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Los intercambiadores de calor son cruciales en muchos procesos de la industria del agua, en plantas de digestión aeróbica o anaeróbica, para enfriamiento o evaporación, y para la concentración de lodos. Existen diferentes tipos de intercambiadores en el mercado y su elección puede ser compleja. Elegir el intercambiador de calor adecuado es fundamental para optimizar al máximo la productividad.

 

Qué es la productividad

La productividad se mide por la relación entre recursos consumidos y productos obtenidos. Muchas compañías de agua lo ven como un acto de equilibrio: ¿cómo pueden aumentar su producción sin aumentar sus costes? Esto está estrechamente relacionado con la eficiencia, asegurando que cada pieza del equipo y cada parte del proceso esté optimizada, asegurando un valor añadido al operador.

 

Entender el proceso

El criterio más importante a la hora de diseñar un intercambiador de calor es garantizar que se ajuste a su propósito. Para ello, es necesario comprender el producto a tratar, el medio de calentamiento (o enfriamiento) y el proceso involucrado. ¿Es un producto líquido (agua sucia o limpia) o semisólido (lodo)?, ¿es viscoso?, ¿cuál es el alcance de la diferencia de temperatura requerida?

Hay otra información necesaria para la selección correcta del intercambiador. Por ejemplo, ¿el producto contiene partículas sólidas? Considere también si es sensible al cizallamiento, si el proceso necesita un intercambiador de superficie rascada (SSHE), o si los tubos corrugados diseñados serán suficientes para evitar el ensuciamiento. Considere también el espacio disponible para el intercambiador, las tuberías y accesorios de conexión. Cuanta más información pueda proporcionar, más probabilidades tendrá de conseguir el intercambiador adecuado para sus necesidades.

 

Cuidado con los costes ocultos

Después de investigar las opciones disponibles, puede ser que haya más de un modelo de intercambiador que sea adecuado para su proceso. Para garantizar una productividad óptima, es importante tener en cuenta el coste total del equipo. Aunque algunos operadores sólo se fijan en el precio de compra inicial, esto puede inducirnos a una falsa economía. El coste del ciclo de vida de un intercambiador, sobre todo uno utilizado para tratar productos difíciles, como lodos de depuradora, depende en gran medida de los costes de limpieza y mantenimiento: comprar un diseño más barato, que sea más propenso a ensuciarse, puede volverse más caro si tenemos en cuenta su mantenimiento. Para obtener una alta productividad, es esencial considerar el coste total, no solo el precio de compra.

 

Eficiencia energética

Los costes operativos de un intercambiador afectan a la viabilidad financiera del proyecto. Seleccionar un intercambiador que sea energéticamente eficiente es clave para mejorar la productividad. HRS Heat Exchangers posee una amplia gama de equipos que están diseñados para mejorar la eficiencia energética operativa. Estos incluyen el uso de tubos corrugados diseñados específicamente para lodos de alto ensuciamiento, como la Serie DTI, con intercambiadores de doble tubo, y los diseños patentados de superficie rascada SSHE, como la Serie Unicus.

La Serie Unicus se basa en intercambiadores de calor tradicionales de camisa y tubo, con la adición de un mecanismo patentado de rascado de acero inoxidable, que se mueve hidráulicamente de un lado a otro dentro de cada tubo interior. Este movimiento minimiza el posible ensuciamiento del producto, al mantener limpia la pared del tubo, al tiempo que crea turbulencia dentro del producto. Ambas acciones aumentan las tasas de transferencia térmica y juntas crean un proceso de transferencia de calor altamente eficiente, ideal para tratar productos viscosos de alto ensuciamiento, como los lodos.

 

La importancia del mantenimiento

El uso incorrecto del intercambiador de calor puede resultar costoso en términos de mantenimiento y gasto en repuestos. En HRS se nos ha pedido reemplazar varios diseños de intercambiadores, en el sector de aguas residuales, por otros más eficientes, cuando se han vuelto demasiado caros de limpiar y mantener. Todos los intercambiadores de calor HRS están diseñados para hacer que la limpieza y el mantenimiento sean lo más fácil y flexible posibles, a la vez que su diseño inteligente reduce los intervalos de limpieza y mantenimiento.

El hecho de que los equipos HRS se puedan controlar de forma remota facilita la anticipación de los problemas, lo que permite el mantenimiento preventivo. Ser capaz de identificar rápidamente los problemas ayuda a mantener una alta eficiencia y proporciona más tiempo para planificar el mantenimiento, lo que resulta en menos tiempo de inactividad para los operadores.

 

Cuidado con los costes ocultos

Otro aspecto para tener en cuenta son los costes generales de instalación, y, si al instalar el intercambiador, necesitaremos la compra de equipos auxiliares. El diseño de los intercambiadores de calor tubo en tubo corrugado de HRS proporciona eficiencias mejoradas, un mayor rendimiento térmico comparable a otros diseños, pero de menor tamaño. Además, se pueden montar en bastidor o en plataforma, lo que reduce la necesidad de costosas infraestructuras de soporte. Los accesorios de bridas y abrazaderas son modelos estándar, aunque también se puede suministrar cualquier accesorio a medida.

 

Un ejercicio de equilibrio

Aunque un precio de compra pueda ser atractivo, hay que tener en cuenta que los costes operativos pueden ser muy elevados, en comparación con el precio inicial, por lo que reducirlos durante la vida útil del intercambiador nos dará un mayor retorno de la inversión a largo plazo. Cualquiera que sea la solución elegida, asegúrese de considerar la eficiencia energética, los requisitos de mantenimiento y los costes de los equipos auxiliares antes de tomar la decisión final. En pocas palabras, un intercambiador inadecuado podría disminuir su productividad: elegir el intercambiador de calor correcto seguramente la incrementará.

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