Método de limpieza de placas intercambiadoras de calor

Los intercambiadores de calor se utilizan para optimizar la transferencia de calor de un gas o líquido a otro durante el procesamiento y la limpieza in situ (CIP). La suciedad o el envejecimiento pueden degradar el rendimiento del intercambiador de calor y generar costes adicionales de funcionamiento y energía para compensar la diferencia en la temperatura objetivo. Por lo tanto, la limpieza y el mantenimiento del intercambiador de calor son muy importantes para que el equipo de elaboración de cerveza funcione con eficacia. Un mantenimiento regular mantiene el equipo en buen estado de funcionamiento y ayuda a evitar intervenciones de emergencia. Además, el coste de la limpieza y el mantenimiento de un intercambiador de calor es pequeño en comparación con el coste del tiempo de inactividad imprevisto que requiere el intercambiador de calor.

Los depósitos de productos o sustancias químicas en las superficies de transferencia de calor pueden mermar la capacidad de transferencia de calor del intercambiador y deben limpiarse periódicamente para mantener un funcionamiento de alto rendimiento y evitar interrupciones del proceso. El ensuciamiento del intercambiador de calor y la acumulación de depósitos no deseados en las superficies de transferencia de calor pueden ocasionar diversos costes:

• Pérdidas de producción por paros
• Costes de mantenimiento para eliminar suciedad o depósitos pesados
• Sustituir el equipo obstruido

Por lo tanto, la limpieza y el mantenimiento regulares de los intercambiadores de calor de placas se vuelven fundamentales.

¿Cómo sé cuándo debo limpiar mi intercambiador de calor de placas?

La frecuencia con la que limpie su intercambiador de calor de placas no tiene por qué basarse en un calendario establecido. Cuando el intercambiador de calor no alcanza la temperatura correcta del producto para calentar o enfriar, puede saber cuándo ha llegado el momento de limpiar el intercambiador de calor, ya que la temperatura incorrecta se debe al ensuciamiento de la superficie de las placas que reduce la transferencia de temperatura.

Además, es posible que se produzca una caída de presión superior a la especificada porque la suciedad restringe el canal y aumenta la velocidad del fluido. Una buena regla general es limpiar cuando la caída de presión a ambos lados sea 50% mayor que la caída de presión de diseño. Si no conoce la caída de presión de diseño, debe medirla inmediatamente después de la limpieza y utilizar estos valores para determinar la próxima limpieza.

Maneras de limpiar un intercambiador de calor de placas

En comparación con los intercambiadores de calor de carcasa y tubos, los intercambiadores de calor de placas han ganado popularidad en las últimas décadas. En general, los intercambiadores de calor de placas tienen una mayor eficiencia de intercambio de calor y ocupan menos espacio. Estos factores han contribuido a despertar el interés de las cervecerías por los intercambiadores de calor de placas como alternativa a los de carcasa y tubos. Hay dos formas de limpiar un intercambiador de calor de placas: la limpieza in situ (que se realiza haciendo circular productos químicos por los canales del intercambiador de calor de placas) o la limpieza manual (retirando las placas del bastidor y limpiándolas individualmente con una pistola de agua a presión).

Método de limpieza CIP

Este método permite hacer circular una solución química a través del intercambiador de calor para disolver y eliminar la suciedad de la superficie de la placa. Este método elimina la necesidad de separar el intercambiador de calor, simplifica el proceso de limpieza y reduce la mano de obra de limpieza. La limpieza química es ideal porque las placas onduladas limpian los líquidos turbulentos y ayudan a disolver las incrustaciones.

El método de limpieza CIP es una combinación de tiempo, temperatura y concentración. Los sistemas CIP proporcionan una limpieza química y mecánica de los intercambiadores de calor. Si el equipo de la cervecería prohíbe la limpieza CIP, el operario debe realizar la limpieza manual.

La limpieza CIP de los intercambiadores de calor suele incluir los siguientes objetivos:

• Limpiar los depósitos de cal.
• Pasivar la superficie para reducir la susceptibilidad a la corrosión.
• Neutralice los productos químicos de limpieza antes de vaciar.

Ventajas de la limpieza química con CIP:

• Proceso de limpieza más rápido.
• Baja intensidad de mano de obra.
• Se pueden limpiar los componentes que no se pueden limpiar mediante limpieza mecánica.

Los operarios suelen seguir estos cuatro pasos en el proceso de limpieza química en la CIP:

• Limpieza alcalina: Elimina la acumulación de materia orgánica.
• Aclarado: Normalmente se realiza con una enjuagadora de alto caudal de agua para eliminar los restos sueltos y los residuos del paso alcalino.
• Decapado: Ayuda a disolver y ablandar los materiales sucios a un nivel más profundo.
• Enjuague final: Por último, enjuague el intercambiador de calor de placas con agua limpia.

Limpieza manual

La limpieza manual es necesaria para limpiar el intercambiador de calor de placas si éste no admite la limpieza CIP.

1. Desmontaje

El primer paso en el mantenimiento del intercambiador de calor es desmontar el intercambiador de calor de placas, lo que requiere que mecánicos profesionales cierren todos los fluidos que entran y salen del intercambiador de calor (es necesario asegurarse de que se siguen los procedimientos de bloqueo).
Para poder extraer el fluido del intercambiador de calor, necesitas liberar toda la presión abriendo la válvula. Usted querrá terminar de enfriar antes de que se abra el intercambiador de calor, para ello necesitará:

1. Afloje el ácido del intercambiador de calor, aproximadamente 1/4 pie a la vez, antes de mover el siguiente perno. Para asegurar un aflojamiento efectivo del perno, no afloje demasiado el perno ya que puede dañar la cabeza del perno.
2. Después de retirar los pernos, deslice cada cabezal desmontable hacia atrás para exponer el paquete de la placa caliente.
3. Para facilitar la reinstalación, es necesario numerar todas las placas en orden inverso y mostrar el número en la parte superior de cada placa.

2. Limpiar la placa del intercambiador de calor

La limpieza está incluida en el plan de servicio de todo buen intercambiador de calor de placas. Siga los pasos que se indican a continuación para no saltarse ninguno:

1. En primer lugar, retire la junta. La junta puede reutilizarse o no en función de su estado actual. Para comprobar si la junta sigue en perfectas condiciones, basta con pellizcarla para conocer su estado. Si necesita reutilizar la junta, lávela con agua y jabón y cuélguela en un lugar limpio y seco.
2. Si hay restos sueltos en el tablero, hay que limpiarlo con jabón, agua y un cepillo suave o un limpiador a presión, no con una amoladora o un cepillo duro.
3. Limpie la placa hasta eliminar todos los restos.
4. La ranura de la junta debe ser muy cuidadosa y, en casos muy graves, es necesario utilizar ácido caliente y sosa cáustica para romper los adhesivos resistentes y las acumulaciones.

3. Prueba de la placa del intercambiador de calor

Durante esta inspección, es fundamental comprobar e inspeccionar los tableros para detectar grietas y agujeros de alfiler en toda la instalación.

• Inspeccione visualmente el intercambiador de calor en busca de defectos, prestando especial atención a los puntos en los que las placas se tocan entre sí. Puede utilizar luces para facilitar la inspección visual.
• También es una buena idea realizar una prueba de tinte para detectar cualquier agujero que no se haya detectado en la inspección visual. Si más de 10% del juego de planchas presenta defectos, habrá que sustituirlas. Si las placas superan la prueba del tinte, pueden limpiarse y volver a ponerse en servicio.

4. Inspección y montaje

Antes de inspeccionar y preparar las placas del intercambiador de calor, se debe limpiar y preparar el bastidor de placas antes de volver a montarlo:

1. Empiece por inspeccionar la zona de la boquilla, prestando especial atención a las zonas de soldadura donde puede haber corrosión y defectos.
2. Compruebe la rectitud del cabezal fijo y del cabezal móvil con una regla. En el caso de los bastidores de acero al carbono pintados y con recubrimiento de polvo, es necesario inspeccionar el recubrimiento para determinar si está en condiciones satisfactorias.
3. Compruebe los puntos de conexión de los rieles superior e inferior.
4. El pulido puede interferir con defectos graves de la chapa.

Una vez completados los pasos anteriores, comience a reinstalar las placas, instale las placas directamente en el marco y compruebe que las juntas estén bien asentadas. Por último, instale el anillo del puerto en el marco.

5. Verifique

Una vez montado el intercambiador de calor, es importante realizar una prueba hidrostática y comprobar que no haya fugas.

1. Rellene agua a través del sistema u otra fuente de agua como un intercambiador de calor.
2. Deja correr el agua durante un rato para que elimine el exceso de aire.
3. Restrinja lentamente la salida para aumentar la presión, pero no supere la presión de diseño.
4. Seque con aire el exterior del intercambiador de calor para eliminar cualquier resto de agua.
5. Cuando el intercambiador esté bajo presión, compruebe si hay fugas de agua en el paquete de placas.

Algunas razones comunes de las fugas son:

• Hay residuos en la ranura de la junta
• Junta vieja
• Junta defectuosa
• Hay agujeros en la placa

¿Qué mantenimiento adicional requieren los intercambiadores de calor de placas?

1. Utilice la válvula de aislamiento una o dos veces al año.
2. Compruebe el filtro y límpielo si es necesario.
3. Comprueba que los desagües y las rejillas de ventilación no estén obstruidos.
4. Compruebe el manómetro y sustitúyalo si es necesario.

Los 10 mejores consejos para mantener su intercambiador de calor de placas en perfecto estado

1. Asegurarse de que las condiciones de funcionamiento (temperatura y caudal) cumplen las especificaciones de diseño.
2. Ventile el intercambiador de calor al arrancar, pero abra y cierre la válvula lentamente para evitar fluctuaciones de presión y golpes de ariete.
3. Utilice filtros y tamices aguas arriba para eliminar las partículas incrustadas y proteger el intercambiador de calor.
4. Compruebe diariamente si se producen cambios de temperatura, presión o signos de fugas externas.
5. Mantenga regularmente los pernos de fijación limpios y bien lubricados.
6. Utilice la tecnología de detección de condiciones para evitar abrir el intercambiador de calor de placas para su inspección.
7. Utilice la limpieza in situ (CIP) para evitar tener que abrir el intercambiador de calor para limpiarlo.
8. Mantenga siempre limpio y seco el equipo de repuesto. Si el intercambiador de calor está fuera de servicio, lávelo con agua dulce y drénelo completamente.
9. Proteja el intercambiador de salpicaduras de agua y evite la exposición a los rayos UV y al ozono que normalmente genera la fuente de alimentación.
10. Utilice únicamente piezas de repuesto originales para los intercambiadores de calor de placas a fin de garantizar el rendimiento, la fiabilidad y la vida útil del equipo. Asimismo, mantenga en stock las piezas de repuesto importantes y siga las instrucciones de almacenamiento.

Es necesario realizar un mantenimiento continuo del intercambiador de calor de placas entre las próximas limpiezas, asegurándose de comprobar regularmente si el intercambiador de calor de placas necesita limpieza. Micet Craft recomienda comprobarlo una vez al mes. Después de un tiempo, sabrá cuánto tarda en limpiarse. Si no quieres hacerlo tú mismo, hay empresas especializadas en la limpieza de intercambiadores de calor. Puede hacer una búsqueda rápida en Internet sobre limpieza de intercambiadores de calor de placas y obtener una lista de empresas de su zona.