4.4 Economizadores.Introduccin Probablemente el mtodo ms antiguo para recuperar calor de los gases de la caldera consiste en hacer pasar los gases por un intercambiador llamado economizador para recalentar el agua de alimentacin.El economizador calienta el agua de alimentacin, acercndola a la temperatura del agua que est en el tambor de vapor, produciendo un aumento cercano al 1% en la eficiencia de la caldera porcada 10 u 11F de incremento en la temperatura del agua.El economizador puede estar situado dentro de la caldera, como parte de la zona de conveccin, o puede ser externo donde por razones de espacio no se puede aplicar el arreglo anterior.Economizador.Un economizador es un dispositivo mecnico de transferencia de calor que calienta un fluido hasta su punto de ebullicin, sin pasar de l. Hacen uso de la entalpa en fluidos que no estn lo suficientemente calientes como para ser usados en una caldera, recuperando la potencia que de otra forma se perdera, y mejorando el rendimiento del ciclo de vapor.Puede ayudar a ahorrar energa en edificios, utilizando el aire exterior como medio de enfriamiento. Cuando la entalpa del aire exterior es menor que la entalpa del aire recirculado, enfriar el aire del exterior es ms eficiente, energticamente hablando, que enfriar al aire que ha recirculado. Ahorra costes por consumo de energa en climas templados y fros, pero no es apropiado en climas calientes y hmedos.

Se clasifican como:a) Los tipos de tubos horizontales y verticales, de acuerdo con la disposicin geomtrica.b) De flujo longitudinal o cruzado segn la direccin del gas con respecto a los tubos.c) De flujos en paralelo o de contra-corriente, segn la direccin relativa del flujo de gas y de agua.d) Como de tubos lisos o con superficies extendidas, segn el tipo de superficie absorbente de calor.

En el flujo en equicorriente, los fluidos entran por la misma posicin de la superficie intercambiadora y fluyen, separados, por recorridos paralelos.En el flujo en contracorriente, los fluidos entran por los extremos opuestos de la superficie intercambiadora y fluyen separados, en direcciones opuestas, siendo el intercambiador ms eficiente, aunque tambin es el que alcanza las temperaturas ms elevadas en el metal de los tubos intercambiadores.En el flujo cruzado, los recorridos de los fluidos son perpendiculares entre s.

Consideraciones en el diseo.1. Disposicin de tubos: Para un economizador, el diseo ms comn y fiable es el que se incorpora tubos desnudos (superficie exterior lisa), alineacin regular o al tresbolillo, con flujos cruzados.2. Margen de seguridad: Los economizadores son generalmente de hierro colado, para disminuir la accin correctiva de los gases y las cenizas. Es necesario entonces evitar la evaporacin del agua en el equipo para lo que no est diseado.3. Velocidad: El diseo del economizador radica en lograr en el banco tubular la transferencia de calor necesaria, con el mnimo costo posible y la mxima velocidad permisible, correspondiente a la seccin mnima de pasos de los humos.4. Sistema de soporte de economizador: Los economizadores estn colgados y soportados desde puntos situados por encima del propio economizador; cuando la temperatura de los humos que salen del economizador es relativamente baja.

Recomendaciones de mantenimiento.Debido a que los tubos de este componente (economizador) llevan una vida operativa de 15 aos en promedio, es necesario realizar una inspeccin peridica mediante ensayos no destructivos a los elementos del economizador principalmente en las zonas que presenten daos por picaduras y en las superficies que se detecten afectadas por el fenmeno de erosin-corrosin.Si no es posible una inspeccin mediante ensayos no destructivos por lo menos una inspeccin visual a detalle de los tubos del economizador. Se recomienda la eliminacin de la capa de cenizas y escoria de la superficie de los elementos. Cuando la unidad se encuentre fuera de servicio se recomienda proteger de la corrosin la superficie exterior de los tubos, para evitar la generacin o el desarrollo de las picaduras por corrosin ambiental.

Referencias Bibliogrficas.1) Termodinmica 4ta. Edicin. Yunus A. Cengel, Michael Boles Mc Graw Hill.2) D.R.H. Jones, Failure Analysis Case Studies II. Netherlands: Elsevier, 2001.3) Manual de Operacin y mantenimiento. Calderas fabricadas por DISTRAL S.A. para ECOPETROL, Unidad de Balance Barrancabermeja. Serie A-2212. Tomo I.