DPTO. SISTEMAS

Manual para el Dpto. de Sistemas

DPTO. SISTEMAS

PREVENTIVO INTERCAMBIADORES DE PLACAS

INTERCAMBIADORES DE CALOR DE PLACAS

REVISIÓN MENSUAL

Comprobación de fugas en intercambiadores

Fuga exterior

Puede ocurrir que el intercambiador de calor a placas esté trabajando a una presión superior a la indicada

en la placa de características. En este caso debemos controlar la presión y reducirla hasta su valor

correcto.

Puede ocurrir que el intercambiador tenga un apriete insuficiente. Debemos reapretarlo hasta la medida

mínima que figura en la placa de características, pero nunca por debajo de este valor. Esta operación

debe de realizarse con el intercambiador sin presión y cuando su temperatura sea inferior a 40°C.

Podría existir precipitaciones excesivas que deformen las placas o bien una falta de elasticidad de las juntas.

En ambos casos es necesario desmontar el intercambiador y verificar el estado de las placas y las juntas,

para proceder a su limpieza o si fuera necesario a la sustitución de placas o juntas defectuosas.

Fuga interior

Si se produce una fuga interior con mezcla de fluidos, es debido a que una o varias placas se han perforado.

La única solución consiste en la sustitución de la placa defectuosa. Para localizar esta avería podemos

proceder a:

- Quitar una de las conexiones de los tubos inferiores y meter presión al circuito opuesto. Si el fluido

después de estabilizada la presión sale por la conexión, es que existe una fuga en una o varias placas.

Desmontar el intercambiador y verificar cada una de las placas. Controlar las placas con posible fuga

mediante un líquido capilar (líquido que fácilmente penetra en pequeñas fisuras o grietas).

- Desmontar el intercambiador, retirar las placas y secarlas minuciosamente. Volver a montar y a apretar

el intercambiador.

Recircular el fluido a pleno caudal a través de un lado de las placas manteniendo el resto de los canales sin

fluido y sin presión.

Parar la circulación y abrir de nuevo el intercambiador, evitando salpicadura intercambiador, evitando

salpicaduras de agua en la cara seca de las placas. Revisar cuidadosamente las placas para localizar, si

existen, zonas húmedas en el lado seco de las placas. Controlar estas áreas con líquido capilar.

Si todavía existieran fugas verificar todas las placas con líquido capilar y posteriormente sustituir las placas

perforadas por placas nuevas.

Anotación del salto térmico en intercambiadores

Capacidad reducida

Si se observa una prolongada reducción de la transmisión de calor y/o un aumento de la pérdida de carga,

el intercambiador de calor a placas debe de ser limpiado.

REVISIÓN ANUAL

Limpieza de circuito primario y secundario de intercambiadores cuando la transmisión es deficiente

Comprobación de la pérdida de carga

Un indicador del estado de limpieza del intercambiador es la perdida de carga o de presión que existe en el

mismo. Cuanto mayor sea esta, mayor nivel de suciedad habrá.

Limpieza manual

Las placas deben de limpiarse con un cepillo blando y un producto adecuado. En el caso de grandes

incrustaciones con materia orgánica, podemos proceder a la limpieza, sumergiendo las placas en un

baño con un producto adecuado.

NOTA: No utilizar cepillos metálicos, rascadores o similar. Podemos usar un limpiador a alta presión pero

con precaución y nunca con adición de abrasivos.

Antes de efectuar la secuencia de apertura del intercambiador, se aconseja efectuar las siguientes

operaciones:

1. limpieza y lubricación de la barra de soporte;

2. limpieza de los pernos y de la parte roscada de los tirantes;

3. lubricación de las partes de deslizamiento;

4. trazado de una diagonal de color en el lado del paquete de placas para comprobar el correcto orden de

montaje de las mismas;

5. medir y anotar la cota de apriete.

Después de haber efectuado estas operaciones preliminares, se procede a las operaciones de apertura:

1. cierre lentamente la válvula de entrada del circuito con presión más alta;

2. cierre la válvula de salida, si presente;

3. repita las operaciones 1-2-3 para el otro circuito;

4. abra la válvula de purga y lleve la presión en el intercambiador a nivel atmosférico; Atención: el

intercambiador se puede abrir solamente cuando la temperatura ha descendido por debajo de los 50º

Celsius y el recipiente no está más bajo presión.

5. desconecte todas las conexiones de la plancha fija y móvil; Atención: en caso de intercambiadores con

circuito múltiple (multi-pass) aleje inmediatamente las conexiones de la plancha móvil.

6. afloje completamente los pernos y quite los tirantes superior e inferior del intercambiador;

7. afloje las tuercas en modo cruzado; Atención: preste atención a que la plancha móvil esté paralelo a la

plancha fija. Aleje los tirantes solamente cuando los pernos se pueden desenroscar a mano porque el

paquete de placas está totalmente libre y no comprimido.

8. cuando todos los tirantes han sido extraídos, mueva la plancha de presión hasta la columna de soporte.

Ahora es posible acceder a las placas individuales;

9. si las placas deben ser enumeradas, proceda a la numeración antes del desmontaje

Antes de ensamblar el intercambiador, es necesario revisar todas las juntas y las superficies de contacto

con las mismas.

El procedimiento de montaje es el siguiente:

1. controle que todas las superficies estancas estén limpias;

2. limpie la rosca de los tirantes con un cepillo de acero. Lubrique la rosca de los tirantes con una película

de grasa;

3. inserte la placa con las arrugaciones tipo espina de pescado en dirección alternada y las juntas

orientadas hacia la plancha fija. Atención: es necesario respetar el orden inicial de las placas. Para

identificar el correcto orden de montaje, utilice el marcado al exterior (banda diagonal) que se había

realizado antes de desmontar el intercambiador; como alternativa, consulte el Anexo A del manual de

uso y mantenimiento, en donde se indica el tipo de flujo;

4. presione las placas entre sí. La sujeción se efectúa en dos fases, el pretensado y el verdadero bloqueo:

- sujete en secuencia los dos pares de pernos diagonales (1-2 y 3-4) hasta que el grupo de placas no mida

1,10 de la cota normal de apriete;

- apriete los pernos (1-2 y 3-4) hasta alcanzar la cota de apriete indicada en la placa de características del

intercambiador poseído;

5. finalmente sujete el par de pernos central, luego los pernos inferiores y superiores. La cota de sujeción

es la medida de la distancia entre el interior de las dos planchas del bastidor y puede variar según las

tolerancias en los espesores de las placas

Limpieza sin desmontar placas (CIP: Cleaning In Place)

Este proceso se basa en el principio de no desarmar el intercambiador de placas, sino de proceder al

flushing con líquido detergente generando una acción combinada mecánica (turbulencia fluido

dinámica) y química para eliminar las incrustaciones.

El fenómeno de la suciedad en el interior del intercambiador puede depender a menudo de una velocidad

del fluido demasiado baja en los canales.

En donde es posible, se puede intentar aumentar el caudal si el intercambiador presenta una reducción de

la potencia o pérdidas de carga demasiado elevadas.

Para eliminar los problemas de ensuciamiento causado por fibras o partículas que atascan los canales del

intercambiador, a menudo la mejor solución es valerse de la circulación inversa.

Para ello hacer circular agua dulce en sentido opuesto al normal (invertir entrada y salida).

Se debe disponer de un circuito adicional para recircular el fluido de limpieza adecuado. Por otra parte las

incrustaciones de las placas deben de ser solubles al líquido de limpieza y éste no debe de atacar a

partes vitales de las placas y las juntas.

La limpieza también podemos realizarla sin recirculación del fluido, rellenando el intercambiador de calor

con el producto de limpieza adecuado y después de cierto tiempo eliminarlo con abundante agua limpia.

Ejemplo de limpieza sin desmontaje (CIP):

- Drenar los residuos de los fluidos.

- Enjuagar con agua fría a templada.

- Circulación de una solución descalcificadora.

- Enjuagar abundantemente con agua fría o templada.

Los productos de limpieza que debemos utilizar deben eliminar la suciedad sin dañar las placas ni sus

juntas. Es importante que no se destruya la película protectora del acero inoxidable, ya que contribuye a

conservar su resistencia a la corrosión.

Productos de limpieza

Para la eliminación de aceites y grasas debemos utilizar un disolvente de aceites emulsionado con agua. Por

ejemplo: BP-System Cleaner.

Para la eliminación de sedimentos orgánicos y grasos, debemos utilizar Hidróxido de Sodio (NaOH) en una

concentración máxima del 1,5% y a una temperatura máxima de 85°C. Esto corresponde a 5 litros de

NaOH al 30% por cada 100 l. de agua.

NOTA: No se deben utilizar productos clorados (por ejemplo: Ácido clorhídrico HCl). El empleo de ácido

nítrico debe hacerse con las debidas precauciones, usando guantes de goma y gafas protectoras.

Para la eliminación de precipitados de piedra y cal debemos utilizar ácido nítrico (HNO3) en una

concentración máxima del 1,5%. Esto corresponde a 2,4 l. de HNO3 al 62% cada 100 l. de agua.

La limpieza es un factor muy importante en la efectividad del intercambiador de calor a placas, por lo que

debe de someterse a inspecciones periódicas.

Los motivos de una limpieza insuficiente pueden ser:

- Volumen de circulación de fluido de limpieza muy bajo.

- Tiempo de limpieza demasiado corto.

- Poca cantidad de fluido de limpieza en relación a la suciedad.

- Intervalos de limpieza demasiado largos.

Revisión de juntas en los intercambiadores

Se debe tener presente que el material de la juntas generalmente es un elastómero que es seleccionado en

función de la compatibilidad del fluido, las temperaturas y presiones de operación.

Por lo general las juntas van pegadas con un pegamento adecuado aunque existen juntas sin necesidad de

adhesivos.

A parte de la condiciones de operación (tales como el tipo de líquido, temperaturas, presiones, etc.), las

características mecánicas a compresión son críticas para resistir las fuerzas y tensiones.

La durabilidad de las juntas vendrá determinada por el tipo de material y las condiciones de operación a las

que han sido sometidas, cabe decir que la duración de una junta es incrementada por un factor de 2 por cada

10°C que se reduzca la temperatura sobre la temperatura límite de operación.

Revisión del aislamiento térmico

Los intercambiadores de placas poseen una reducida superficie de contacto con el exterior por lo que el

aislamiento no es tan crítico como en los intercambiadores de carcasa y tubos. No obstante, para incrementar

la eficiencia se aíslan por lo que se debe mantener dicho aislamiento en el mejor estado posible.

Comprobación del tarado de válvulas de seguridad

Para evitar posibles daños en el intercambiador se disponen de válvulas de seguridad. Se debe comprobar que

estas actúen correctamente y que no estén bloqueadas o dañadas.

Fallo Causa Ayuda

Error de estanqueidad entre placas del intercambiador y el bastidor, chapas intermedias, piezas de separación

Las juntas están mal colocadas

Abrir el intercambiador de placas y corregir la posición de las juntas

Las juntas están sucias Abrir el intercambiador de placas y limpiar las juntas

Las juntas son defectuosas Abrir el intercambiador y sustituir las juntas

Fallo de estanqueidad entre la conexión del bastidor y la tubería

Carga demasiado alta de la conexión del bastidor a través de la tubería

Reducir la carga de conexión a los valores autorizados

La junta está mal puesta Desatornillar la conexión del bastidor y corregir el asiento de la junta

La junta está sucia Desatornillar la conexión del bastidor y limpiar la junta

La junta es defectuosa Desatornillar la conexión del bastidor y cambiar la junta

La unión embridada no ha sido lo suficientemente tensada

Comprobar la junta y conexión y si es necesario ajustar la tensión homogéneamente

Daño de las placas del intercambiador

Tensión demasiado fuerte del paquete de placas (medida de tensión por debajo de “a min”)

Sustituir las placas del intercambiador defectuosas

Corrosión en el material de las placas del intercambiador

Consultar al fabricante la compatibilidad del material de las placas con el fluido circulante

Daño de la placa inicial o final del intercambiador

Conexión a tierra falsa al unir por soldadura conexiones especiales a tubos de empalme abiertos del bastidor

Sustituir las placas del intercambiador defectuosas