Cómo elegir el intercambiador de calor adecuado
La elección de un intercambiador de calor depende de la naturaleza del producto y del proceso. De si el producto tiene alta o baja viscosidad. De si contiene partículas o fibras. De si contiene almidón o sal.
Todos estos factores afectan la complejidad del producto y, por lo tanto, el tipo de intercambiador de calor que optimizará la calidad del producto y del proceso de producción.
Existen tres tipos principales de intercambiadores de calor: de placas, tubulares y de superficie raspada. Cada uno de ellos tiene diferentes especificaciones e idoneidad para distintos productos.
“Muchos factores diferentes determinan el tipo de intercambiador de calor que es mejor para su producto”, dice Inge Kristensson, especialista de Aplicaciones de Tetra Pak para Transferencia de calor.
“Digamos que alguien es fabricante de yogures y tiene problemas con la calidad de producto, que está por debajo de las expectativas. La primera pregunta que le haría es: “¿Su intercambiador de calor está diseñado para trabajar con yogur? Si la respuesta es negativa, probablemente esa sea la causa de su problema de calidad”.
Otro factor crucial es la cantidad de producto que se va a producir y durante cuánto tiempo estará en funcionamiento el módulo de intercambio de calor. ¿Planea producir 100 litros al día o 10 000 litros por hora? Esto afectará las dimensiones y el tipo de intercambiador de calor que se adapte a sus necesidades específicas.
El tamaño de los lotes es importante
Un productor que procesa muchos lotes pequeños a menudo puede utilizar un intercambiador de calor más pequeño, centrándose más en las pérdidas de producto que en el consumo de energía. En el caso de la producción a gran escala, suele ocurrir lo contrario: el foco de atención está en los tiempos de funcionamiento prolongados y el bajo consumo de energía.
Es importante no dar por sentado que sabe cuál es el mejor intercambiador de calor para su producto. Es posible que haya una alternativa que se adapte mejor a sus necesidades.
“Los clientes que realizan el procesamiento de fluidos muy viscosos a veces piden un intercambiador de calor tubular por la sencilla razón de que existe la creencia generalizada de que los fluidos viscosos deben procesarse en tubos. En algunos casos les digo que probablemente no sea la mejor idea y que, en cambio, deberían comprar un intercambiador de calor de placas, o una combinación de placas y tubos”, afirma Kristensson.
Esto se debe a que, en comparación con un tubo, la alta eficiencia del intercambiador de calor de placas facilita la transferencia de calor de un lado a otro. Esto se nota especialmente cuando se realiza el procesamiento de fluidos viscosos.
Otro aspecto crucial es el costo. Los intercambiadores de calor pueden consumir mucha energía, por lo que los costos de electricidad suelen ser mucho más elevados a lo largo de la vida útil del equipo que el costo de la inversión. Por lo tanto, resulta razonable encontrar un intercambiador de calor que satisfaga las necesidades del producto y sea eficiente desde el punto de vista energético al mismo tiempo.
Centrarse en el costo total de propiedad a lo largo de la vida del intercambiador de calor, en lugar del costo de la inversión inicial, puede ahorrar mucho dinero. Normalmente vale la pena invertir un poco más en el equipo para reducir el costo total de propiedad. Es conveniente considerar más allá del año fiscal en curso y calcular el costo total de hacer funcionar un intercambiador de calor por tres o cuatro años.
La recuperación de la inversión realizada en un intercambiador de calor energéticamente eficiente, en lugar de un modelo más barato, es muy rápida; en muchos casos se produce en menos de un año.
“Si, al igual que muchos productores de hoy en día, tiene gran capacidad y largas horas de funcionamiento, entonces definitivamente vale la pena tener un mayor costo de inversión inicial pero un menor costo total de propiedad”, dice Kristensson.
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