Fluidos de Transferencia de Calor
Por David Doyle, CLS, OMA I, OMA II
General Manager, Tribology

Un fluido que se pueda utilizar de forma fiable es necesario para los sistemas de transferencia de calor o intercambiadores de calor. Fluidos de transferencia de calor pueden ser formulados con aceites minerales altamente refinados o fluidos a base de silicio, este resumen abordará principalmente los fluidos a base de aceite mineral. Sistemas de transferencia de calor que utilizan un medio de aceite mineral se utilizan en una variedad de industrias:

              • Producción industrial
              • Procesamiento de asfalto 
              • Alimentos y bebidas
              • Procesamiento químico
              • Plásticos y polímeros

Se requiere que estos fluidos puedan operar dentro de un amplio rango de temperaturas para los arranques en frío y aplicaciones de transferencia de calor. El fluido correcto debería tener una presión de vapor baja para resistir el craqueo térmico y ser capaz de alcanzar altas temperaturas sin hervir o alcanzar la fase de vapor.

El rendimiento y mantenimiento adecuados del sistema son también necesarios para la integridad de la vida del fluido y propiedades de transferencia de calor de los fluidos requeridos. La contaminación del agua puede ocurrir cuando se permite que el aire entre y la humedad se condensa durante el enfriamiento. Cuando el agua se calienta en el sistema un chasquido o ruido seco en algún momento se puede escuchar en la tubería. Los puntos bajos en el sistema pueden recolectar agua. Si es posible drenar una muestra de uno de estos puntos bajos del sistema podría ser posible inspeccionar por una acumulación de contaminación del agua. Las fugas en la tubería permiten que el fluido se absorba en el aislamiento poroso elevando la temperatura interna del aislamiento calentado los fluidos y oxidándolos. Esto también puede conducir a un peligro de incendio. El diseño del depósito es importante ya que permite la expansión de fluido a temperaturas bajas al estar apagado el sistema y durante el calentamiento al arrancar. El depósito debe evitar la exposición al aire y no permitir que el líquido se caliente demasiado durante el tiempo de residencia. Se debe tener precaución al mezclar diferentes productos de fluidos para la transferencia de calor ya que las propiedades de transferencia de calor pueden ser afectadas adversamente y los aditivos químicos de composición pueden verse en peligro. El método más seguro al cambiar a otro producto lubricante de transferencia de calor es asegurando que el sistema esté limpio y seco antes de cambiar productos. El craqueo térmico y la oxidación es una de las principales preocupaciones en los fluidos de transferencia de calor en servicio. El craqueo térmico se produce cuando las moléculas de aceite más grandes se descomponen en partículas de coque, que es principalmente carbono y moléculas de aceite más pequeñas con un punto de ebullición más bajo. Estas moléculas más pequeñas pueden reaccionar y se combinan para producir moléculas aún más grandes que aquellos en el fluido inicial. Esto aumenta la viscosidad del fluido y dificulta las propiedades de transferencia de calor. Las moléculas oxidativas más grandes también pueden formar moléculas polimerizadas que desarrollan lodos, barnices e insolubles que también reduce el rendimiento de transferencia de calor del fluido.

El craqueo térmico se puede minimizar por:

  • Mantenimiento de circulación de flujo de fluido y la presión del fluido constante a través del calentador
  • Aumentar la temperatura poco a poco del fluido en frio después de que comience la circulación
  • Evite paradas repentinas sin permitir que el líquido se enfríe primero.
  • Monitorear la cámara de combustión para la propagación de la llama y alineación del quemador
  • Mantener correctamente la instrumentación del sistema
  • A diario recargar con fluido nuevo y no reutilizar el fluido viejo
  • Realizar una limpieza regular del sistema

Así como la inspección rutinaria del sistema de transferencia de calor, las muestras de fluidos periódicas se deben tomar desde el sistema mientras que el fluido está circulando. Dentro de la línea de muestreo desde el lado de succión de la bomba de circulación, la línea de retorno, o cerca del calentador son lugares adecuados. El líquido debe estar circulando a una temperatura de 200 ° F (93 ° C) cuando se realiza el muestreo.

E estándar para la "evaluación de fluidos de transferencia de calor de Hidrocarburos " bajo la norma ASTM D5372 ofrece la siguiente lista para analizar fluidos de transferencia de calor de aceite mineral en servicio.

  • Viscosidad
  • Residuo de Carbono
  • Corrosión de Cobre
  • Los insolubles pentano
  • Punto de Inflamación
  • Cantidad total de ácido
  • Color
  • Contenido de agua
  • Punto de fluidez
  • Análisis Espectroquímico
  • Número de Oxidación

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