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MANUAL DE INSTALACION, OPERACION Y MANTENIMIENTO DE:

INTERCAMBIADORES TUBULARES DE

HRS HEAT EXCHANGERSTIPOS DE SERIES: AS3, AS4, DTA, DTI, DTR,

G, K, MI, MP, MR, SH, SI, SP

INFORMACION IMPORTANTEEste manual se debe leer con atención antes de iniciar cualquier trabajo de instalación o mantenimiento al intercambiador de calor.

Los intercambiadores de calor HRS han sido diseñados para garantizar una operación sin riesgos. Para evitar daños / riesgos se debe seguir los avisos de seguridad que aparecen en este manual.

El personal encargado de la instalación, puesta en marcha y/o operación de los intercambiadores de calor HRS deben tener experiencia de trabajos en planta y estar formados para la correcta instalación y operación de intercambiadores de calor y equipos a presion.

En caso de duda, o necesidad de información más detallada, se ruega ponerse en contacto con el servicio técnico de HRS.

1. DESCRIPCIÓN TECNICA DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR

Los intercambiadores HRS están fabricados íntegramente en acero inoxidable y están diseñados para su uso en los diferentes sectores de la industria (alimentación y bebidas, químico, farmacéutico, medioambiental, tratamiento de aguas, residuos, bioenergía y fabricación en general). Según sea su aplicación se cambiarán los aspectos mecánicos y los tipos de conexiones. Por defecto los intercambiadores se fabrican en acero inoxidable de la serie AISI 300. Se puede aplicar otro tipo de aleaciones para aquellas aplicaciones con un mayor riesgo de corrosión. A continuación, explicamos con mayor detalle los distintos componentes de los que consta un intercambiador de calor:

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1. Tubos interiores

2. Placa tubular

3. Fuelle de dilatación

4. Camisa

5. Manguito

6. Conexión de servicio

1.1. CamisaEs el tubo exterior que contiene los tubos interiores que forman el equipo a presión, por donde fluye el fluido de servicio.

1.2. Tubos interioresNormalmente se utilizan tubos con pequeño espesor. Por defecto los tubos interiores son corrugados (para aumentar la transferencia de calor). No obstante, también pueden suministrarse intercambiadores con los tubos interiores lisos.

Tubos corrugados

1.3. Placa tubularEs la placa existente en cada uno de los extremos del intercambiador y en la que van soldados los tubos interiores. Estas placas cierran el equipo a presión en el lado camisa y pueden servir como brida de conexión para el fluido que circula por el lado de los tubos.

1.4. Manguito y conexión de servicioLas conexiones de entrada y salida de los intercambiadores HRS en el servicio, consisten en bridas que van soldadas a los extremos de los manguitos. El diámetro de los manguitos dependerá del tamaño del intercambiador y del modelo del que se trate. El usuario debe asegurar que instalará el tipo de junta adecuada para la temperatura y presión de diseño, y debe ser resistente al fluido que circule por él. También pueden ser suministradas otro tipo de conexiones como clamps o roscadas.

1.5. Fuelle de dilatación diferencialSe suelda a la camisa del intercambiador de calor un fuelle (o junta de dilatación) para compensar la dilatación diferencial que pueda existir entre los tubos interiores y la camisa. Si se observa una gran diferencia entre las temperaturas en lado camisa y lado tubos, dará lugar a una gran dilatación diferencial entre el tubo y la camisa. El fuelle absorbe el estrés mecánico creado por esta dilatación diferencial.

1.6. BaflesLos bafles son chapas fijadas en el espacio de la camisa por donde pasan los tubos interiores. Los bafles tienen dos funciones importantes:• Dan soporte a los tubos, ya que estos podrían hundirse por su propio peso. Tambien ayudan a evitar

vibraciones no deseadas en los tubos debido al paso del fluido por la camisa.• Cambian la dirección del fluido en la camisa, esto aumenta la transferencia de calor, sobre todo en

aquellos casos donde el caudal en el lado de la camisa es limitado.

1.7. JuntasLas juntas se fijan entre las dos partes de las conexiones (bridas, clamps etc) para asegurar que el cierre es estanco.

1.8. Diseños multipasoEl diseño estándar utilizado en los intercambiadores HRS es un único paso en el lado tubos. También pueden suministrarse intercambiadores con múltiples pasos. Estos modelos incluirían cabezales en ambos extremos que indican el número de pasos. Según el diseño de estos cabezales, el fluido pasa dos o más veces por el haz tubular. Los cabezales están fabricados en acero inoxidable y contienen placas de división internas que definen el número de pasos.

1.9. Diseños con múltiples módulosEn ocasiones, para poder conseguir la longitud térmica requerida en el diseño térmico, se colocan en serie varios módulos de intercambio. Si el diseño lo requiere, también existe la posibilidad de colocar los módulos en paralelo. En estos casos, los módulos requeridos se disponen en un bastidor de soporte, que normalmente va incluido en el suministro. El lado camisa se interconecta entre las unidades mediante las conexiones de servicio. En el lado tubos se instalan codos de interconexión para que el fluido circule de un módulo al siguiente. Normalmente estos codos son desmontables, aunque si se requiere también se pueden diseñar las interconexiones soldadas tanto en el lado camisa como en el lado tubos.

La siguiente figura muestra un ejemplo de varios módulos interconectados y dispuestos en un bastidor:

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1.10. Placa de característicasEn cada intercambiador se coloca una placa de características que indica la siguiente información:• Modelo de intercambiador y número de serie• Presión de diseño• Presión de prueba hidráulica y fecha de prueba• Temperatura de diseño• Sobre espesor por corrosión• Volumen lado camisa y lado tubos• Peso vacio• Datos de contacto de HRS

Cuando contacte con HRS, siempre hagan referencia al modelo de intercambiador y al número de serie para la rápida identificación de los detalles del equipo.

Los parámetros de operación de un intercambiador HRS nunca deben superar los valores de diseño que aparecen en la placa de características.

1.11. Diseño térmicoCada intercambiador HRS se diseña con una programa de diseño térmico. Con este cálculo se definen todas las dimensiones del intercambiador (diámetro camisa y tubos interiores, longitud de los tubos, tamaño de las conexiones, etc.). Al realizar la puesta en marcha del intercambiador se deben comprobar los parámetros de proceso con los valores del diseño térmico facilitados.

1.12. Diseño mecánicoDespués del diseño térmico se realizará una diseño mecánico completo para asegurar que las dimensiones y espesores elegidos sean los adecuados para trabajar en las condiciones de diseño definidos (presiones y temperaturas).

Los intercambiadores de HRS pueden ser diseñados mecánicamente según distintos códigos de diseño internacionalmente aceptados: PED y ASME.

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2. INSTALACION

2.1. PersonalEl personal involucrado en la descarga y el transporte del intercambiador de calor a su posición final dentro de la instalación, debe tener experiencia y estar cualificado según la legislación vigente sobre la salud y seguridad para organizar y llevar a cabo las operaciones de elevación. Los intercambiadores de calor son pesados y pueden dañarse fácilmente si chocan contra otros equipos o contra la estructura del edificio.

El personal para instalar, poner en marcha y operar los intercambiadores de calor HRS debe tener experiencia en el trabajo in situ y estar capacitado sabiendo la importancia de la correcta instalación y operación de intercambiadores de calor y los sistemas presurizados. Los intercambiadores de calor a menudo trabajan a alta presión con fluidos muy calientes o muy fríos que pueden ser peligrosos según se indica en la Directiva Europea de Equipos a Presión 2014/68 / EU, los estándares de instalación y operación deben cumplir con los requisitos de seguridad requeridos para este tipo de sistemas.

2.2. Recepción del intercambiador de calorLos intercambiadores de calor HRS de carcasa y tubos se suministran normalmente en cajas de madera diseñadas para garantizar que no se produzcan daños en la unidad durante el transporte o almacenamiento en su destino. Si existen signos de daños en la caja o en la unidad dentro de la caja, se debe contactar al trasportista de inmediato y para que tenga conocimiento del problema. Para cualquier reclamación posterior, recomendamos que se tomen fotografías para mostrar las áreas afectadas.

El envío del equipo llevará un albarán de entrega adjunta al embalaje de transporte y el personal de recepción deberá asegurarse de que el envío esté completo, especialmente si se muestran en la lista de pequeños artículos extraíbles, como patas de soporte. Si falta alguno de los paquetes indicados en su transporte se debe informar inmediatamente al contratista del transporte y a HRS con su demostración fotográfica, si corresponde, para respaldar cualquier reclamación. El embalaje del transporte no es retornable, pero debe reciclarse o desecharse de acuerdo con la legislación ambiental del país de recepción.

2.3. AlmacenamientoSi la unidad va a ser almacenado durante un período de tiempo prolongado, el área de almacenamiento debe estar limpia, seca, a una correcta temperatura y libre de químicos corrosivos o cualquier otra sustancia que pueda dañar las superficies de acero inoxidable del intercambiador de calor. Si se ha notificado a HRS la intención de almacenar la unidad en el exterior a temperaturas muy bajas (bajo cero), la unidad deberá ser drenada y secada durante la preparación para el envío, pero si esta notificación no ha sido indicada a HRS o si la unidad ha sido enviada sin la protección al mal tiempo, es posible que quede algo de agua dentro de la unidad. Esto es esencial para el correcto almacenamiento o para el tiempo en parada durante el funcionamiento del intercambiador a bajas temperaturas, el personal del sitio debe asegurarse de que la unidad se haya drenado por completo de toda el agua, a fin de evitar que se congele el fluido dentro de la carcasa.

2.4. Descarga/Desembalaje/TransporteLa placa de características de la unidad, los planos generales y la documentación de envío muestran el peso vacío de la unidad. Es esencial tener en cuenta este peso al planificar las operaciones de descarga, desembalaje y transporte del sitio. El centro de gravedad de la mayoría de las unidades se encuentra en la línea central longitudinal en el punto medio de la longitud de la unidad, pero se marcará en los planos generales si está desequilibrado. Recomendamos que las unidades pequeñas se levanten utilizando eslingas apropiadas alrededor de la carcasa de la unidad. Las unidades más grandes contarán con al menos dos argollas de izado y por donde pasar el perno del grillete. Si el intercambiador de calor es una unidad de varios módulos montada en un bastidor, tambien habrá sido provisto con al menos dos argollas de izado para colocar los pernos del grillete.

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2.5. Preparando el lugar de instalaciónSe deben seguir las siguientes pautas para preparar la ubicación de instalación:• Los intercambiadores de calor siempre deben montarse en soportes firmes y estables, con suficiente

área libre alrededor de la unidad para permitir una fácil inspección desde todos los lados. Las unidades de intercambiador que trabajan a temperaturas elevadas durante la operación, experimentarán una expansión térmica significativa y los soportes deben permitir este movimiento mientras la unidad se calienta o se enfría.

• Cualquier tubería que se prepare antes del posicionamiento del intercambiador de calor debe dejarse con una brida suelta o una sección de tubería para asegurarse de que no haya cargas excesivas en la unidad cuando se conecta el tubo. Es esencial que el instalador se dé cuenta de que el intercambiador de calor no se puede utilizar como un anclaje o punto de apoyo para las tuberías, ya que las cargas excesivas pueden dañar las conexiones.

• Todas las tuberías, válvulas, etc. deben contar con soportes adecuados y provisión para la expansión térmica en todas las condiciones de trabajo.

2.6. Instalación de la unidadSe deben seguir las siguientes pautas para una instalación correcta:• Inspeccione visualmente la unidad en busca de cualquier material no deseado dentro de los tubos y

las boquillas.• Consulte siempre los planos de la disposición general antes de colocar la unidad. Es esencial que la unidad

funcione correctamente para que se use el patrón del flujo del fluido correcto (normalmente contra corriente) y que los dispositivos e instrumentos de seguridad de válvulas necesarias estén ubicados correctamente. Si no está instalado en el intercambiador de calor, se deben incluir puntos de ventilación y drenaje apropiados en el trabajo de la tubería.

• Los soportes fijos y deslizantes se deben identificar correctamente para que coincidan con las disposiciones de expansión del trabajo de la tubería.

• Con el fin de proteger el intercambiador de calor para que no exceda su presión de diseño, se deben instalar válvulas de alivio de presión en la tubería. La válvula de alivio de presión debe ubicarse entre el intercambiador de calor y la primera válvula de aislamiento, tanto en lado camia como en lado tubo, ya sea aguas arriba o aguas abajo del intercambiador de calor.

• Se recomienda instalar tuberías de bypass para los fluidos laterales de la carcasa y del tubo. De esta forma, el intercambiador de calor puede aislarse del proceso para el mantenimiento.

• La instrumentación del proceso debe colocarse en posiciones clave para poder medir el rendimiento de los intercambiadores de calor:• Transmisores de temperatura o termómetros aguas arriba y aguas abajo del intercambiador de calor

para el fluido del lado de la carcasa y del tubo (para verificar el rendimiento térmico).• Transmisores de presión o indicadores aguas arriba y aguas abajo del intercambiador de calor para

el fluido del lado de la carcasa y del tubo (para controlar la pérdida de presion del fluido).• Caudalimetro en los fluidos que circulan por la carcasa y el tubo del intercambiador.

• Instalación horizontal:• A no ser que se indique lo contrario, el intercambiador de calor debe instalarse en una posición

nivelada perfecta (consulte el plano de diseño general del intercambiador de calor).

Incorrecto Correcto

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• Intercambiadores de calor para tareas de condensación se deben instalar con una pequeña pendiente (1-2 grados). La pendiente ayudará a drenar el condensado correctamente. Se recomienda la instalación de una mirilla en la conexión de salida de condensado para la inspección visual de cualquier acumulación de condensado durante la operación.

• Instalación vertical:• Cuando se requiere una posición de montaje vertical, se recomiendan que los soportes vayan

soldados a la camisa para así evitar tensiones innecesarias en las conexiones. Si no se han solicitado estos soportes soldados, póngase en contacto con HRS para obtener asesoramiento sobre un correcto montaje.

• Bajo ninguna circunstancia debe apoyarse el peso de la unidad en las conexiones del intercambiador de calor.

• La camisa del intercambiador de calor y las conexiones de fluidos no deben funcionar como puntos de anclaje para las tuberías tubería del proceso adyacentes. Las tuberías de proceso para los fluidos de lado camisa y tubo deben estar soportadas adecuadamente para que su peso no ejerza ninguna fuerza sobre las conexiones del intercambiador de calor.

• Aislamiento térmico:• Recomendamos que el intercambiador de calor esté calorifugado con un material de buena calidad

suficiente para proporcionar temperaturas superficiales inferiores a 60 ºC. Esto no solo reducirá las pérdidas de energía a por radiación, sino que también proporcionará la protección del personal según se exige en las leyes de salud y seguridad. Cuando esto no sea posible, se deben instalar guarderas adecuadas para evitar el contacto físico entre el equipo y el personal de operación, y si esto tampoco es posible, se deben colocar avisos de ADVERTENCIA claramente visibles para advertir del peligro potencial.

• Para aplicaciones de enfriamiento que pueden causar la condensación de agua del ambiente, se recomienda el aislamiento térmico para evitar la acumulación de agua no deseada en el suelo que rodea el intercambiador de calor.

• Para la instalación en exteriores, el intercambiador de calor debe estar calorifugado para protegerlo de la congelación del fluido dentro de la carcasa y los tubos debido un clima extremadamente frío. El calorifugado también reduce la pérdida de calor en la atmósfera.

• Electricidad estática: Bajo ciertas condiciones de operación se pueden producir descargas eléctricas estáticas que pueden encender cualquier sustancia inflamable o explosiva en las cercanías. Para evitar este riesgo, HRS recomienda que las tomas de puesta a tierra estén instaladas en todos los componentes eléctricamente conductores que podrían cargarse con electricidad estática. El usuario / instalador debe realizar una conexión a tierra adecuada desde los soportes del intercambiador de calor donde esto no se haya especificado a HRS y se haya proporcionado con la unidad.

• Las juntas deben inspeccionarse antes de la colocación para asegurarse de que estén completamente limpias y no tengan daños ni defectos. Asegúrese de que todas las juntas estén colocadas en sus posiciones correctas exactas antes de apretar las conexiones.

• Para apretar los tornillos en las conexiones embridadas, asegúrese de utilizar una llave dinamométrica para aplicar el par correcto, como se muestra en la siguiente imagen:

Secuencia de apriete para una brida de 4 tornillos



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• Cuando los trabajos de instalación y conexión de tuberías se hayan completados y comprobado el resto del sistema, se recomienda realizar un enjuague de la línea para asegurarse de que no haya quedado suciedad y/o residuos dentro del sistema. Por último, se recomienda que se lleve a cabo una prueba de presión que asegure que la unidad y las conexiones están instaladas adecuadamente.

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3. OPERACION

3.1. Arranque/puesta en marchaSe deben seguir los siguientes pasos durante el arranque y puesta en marcha del intercambiador:• Flujo de fluidos:

• Los caudales de los circuitos de servicio y producto se deben incrementar de manera gradual hasta alcanzar los valores nominales de operación. Cualquier aumento brusco de presión debido a la entrada de los fluidos en los intercambiadores ha de evitarse al poner las bombas en marcha. Cuando uno de los fluidos sea vapor, la válvula de control debe abrirse lentamente y de manera gradual para prevenir la acumulación de condensado en el interior del intercambiador.

• Para minimizar el choque térmico, el fluido frío siempre debe de introducirse en primer lugar.• Las conexiones de venteo han de dejarse abiertas cuando los fluidos empiezan a circular por el equipo y

deben cerrarse una vez que los circuitos de servicio o producto se hayan llenado completamente.• Se debe prestar especial atención cuando se empleen válvulas de acción rápida para enviar/ evacuar

fluidos del equipo, evitando golpes de ariete.• Todas las conexiones deben de ser comprobadas en busca de pérdidas y se deben apretar cuando

sea necesario.

3.2. Operación normalUna vez que la secuencia de arranque se ha completado, deben comprobarse los siguientes puntos (periódicamente):• Comprobar que las presiones y temperaturas en ambos circuitos estén acorde a las presiones de diseño

(detalladas en la placa de características del intercambiador).• Comprobar que los caudales de producto son acordes a los parámetros de diseño. Caudales excesivos

pueden ocasionar problemas indeseados tales como vibraciones en los tubos.• Cualquier desvío de los parámetros de operación pueden dar lugar a un problema en el intercambiador.

Ver capítulo Soluciones de problemas del intercambiador.• Si durante la operación del equipo se tiene que cerrar el fluido frío, deberá de realizarse una parada del

flujo del fluido caliente bien mediante un bypass o mediante la parada de la bomba.

3.3. ParadaHan de seguirse estas directrices:• El fluido caliente debe de pararse en primer lugar y una vez cerrado, se puede proceder a parar el flujo

del fluido frío.• Asegurar la despresurización de los circuitos de producto y servicio.• La unidad ha de enfriarse a temperatura ambiente antes de manipular el equipo.• Una vez la unidad se ha enfriado, debe de ser drenada completamente si se va a dejar fuera de servicio

durante un periodo medio-largo de tiempo (asegúrese de que la unidad se despresuriza antes de abrir las válvulas de drenaje).

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4. REQUISITOS DE LOS FLUIDOS

4.1. Fluidos en lado productoPara los fluidos que circulan por el lado producto, HRS recomienda:• Los fluidos de producto pasarán normalmente a través del lado tubo de los intercambiadores salvo que

se haya indicado específicamente que se sigue un proceso diferente.• Si los fluidos contienen partículas en suspensión, es importante que se asegure que el tamaño mínimo

interno de los tubos empleados para la transferencia térmica sea al menos tres veces el diámetro máximo considerado de partícula.

• Si los fluidos tienen una elevada viscosidad y/o tienen tendencia a congelarse a temperatura ambiente o de funcionamiento, se recomienda que se empleen intercambiadores de calor monotubulares (tubo en tubo) para evitar bloqueos innecesarios y facilitar las acciones correctivas y de monitorización que deban llevarse a cabo para evitar que haya daños ocasionados al equipo o al sistema.

• Es esencial que los materiales de construcción del intercambiador de calor sean apropiados a los productos que circulan por el intercambiador de calor. Los productos con elevado contenido en cloruros o sal en particular, pueden resultar muy agresivos con el acero inoxidable por lo que el uso de materiales más resistentes, como materiales dúplex o superdúplex, son los recomendados. Si el usuario final tiene cualquier duda acerca de la compatibilidad de los materiales con el producto que circula, ha de contactar con HRS o con un experto en metalurgia para asegurarse de la correcta compatibilidad de los materiales de construcción con el producto usado.

• Los fluidos de producto han de ser desaireados antes de circular por el intercambiador de calor dado que el aire atrapado puede liberarse durante la operación del equipo y su acumulación en el interior del equipo puede afectar al rendimiento del mismo.

4.2. Fluidos en lado servicioLos intercambiadores de calor de tubo y carcasa HRS se pueden usar con un amplio rango de fluidos de servicio para ser fuente de calentamiento o enfriamiento del fluido de producto. Normalmente, los fluidos de servicio se engloban en tres categorías principales descritas debajo, pero pueden existir particularidades donde el usuario ha de seguir las buenas prácticas ingenieriles durante el almacenaje, uso y desecho del intercambiador.

4.2.1. VaporRequisitos generales:• Se recomienda que el intercambiador de calor empleado sea montado en vertical de modo que

quede garantizada la correcta evacuación del condensado aun cuando el sistema de evacuación del condensado no sea efectivo al 100%.

• El vapor de entrada al intercambiador no debe llevar partículas, gotas de agua condensada, y debe llegar a una presión que no exceda la máxima de diseño que figura en la placa del intercambiador de calor. Las trampas de condensado, los filtros de vapor y demás elementos del sistema de vapor deben ser diseñados e instalados adecuadamente para asegurar que se mantenga la calidad del vapor de entrada al equipo. HRS recomienda que se contacte con una empresa experta en el diseño de líneas de vapor.

Los intercambiadores tubulares HRS pueden emplearse con una gran variedad de productos, por lo que es de vital importancia que el usuario haya facilitado, de manera precisa, las características del fluido que circula por su interior durante la fase oferta a modo de que el dimensionamiento del equipo se haya realizado apropiadamente y se pueda asegurar un correcto rendimiento térmico y el funcionamiento del equipo. El usuario ha de asegurar que se van a seguir las buenas prácticas ingenieriles durante el almacenamiento y uso del equipo, así como que los fluidos empleados sean desechados de manera segura.

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• El diámetro mínimo de la conducción de vapor será aquel que HRS haya comprobado que es eficaz para el volumen máximo de vapor consumido durante el servicio y la operación normal del equipo. Si la línea y los elementos de vapor tienen un tamaño menor que la conexión recomendada por HRS, el instalador del sistema de vapor deberá suministrar la conducción que conecte la línea de vapor a la conexión del equipo.

• El dimensionamiento de las conducciones y elementos de la línea de vapor han de diseñarse bajo la guía de expertos, de modo que se asegure que la presión de vapor que llega al equipo sea constante y controlable. HRS recomienda encarecidamente que se empleen elementos de control modulantes preferentemente a los elementos de control todo/nada, evitando de este modo posibles variaciones bruscas dentro del sistema.

• Para asegurar que las operaciones de mantenimiento de los equipos se realizan de manera segura, se deberán instalar válvulas de corte manuales a la entrada y a la salida del intercambiador.

• Se deberá instalar una válvula de seguridad entre las válvulas manuales de corte y el intercambiador.• De acuerdo a las buenas prácticas de ingenieria, se deberá instalar un manómetro en la entrada

del vapor al intercambiador. La evacuación de los condensados ha de prevenirse de antemano.• Se deberá calorifugar la línea de vapor y la línea de condensados para evitar pérdidas energéticas

innecesarias y para asegurar la seguridad del personal que trabaje y/o circule alrededor del equipo.

• Antes de usar la unidad fría para circular vapor, se ha de asegurar que las líneas de vapor y de condensado hayan sido drenadas adecuadamente y que desde el arranque hasta las condiciones nominales de operación se lleve a cabo de manera gradual. Se recomienda el uso de válvulas de control de vapor modulantes para asegurar que desde el arranque hasta los valores de operación nominales se lleva a cabo sin un choque térmico excesivo.

• Deben montarse las trampas de evacuación de condensados adecuadas al sistema.• En caso de que el aislamiento, adecuado para minimizar las pérdidas energéticas y para asegurar

la seguridad operacional de las personas, no sea posible, se han de tomar las medidas necesarias para proteger el equipo del contacto accidental y se ha de señalizar de manera acorde a la legislación vigente en materia de seguridad e higiene Industrial.

Es importante asegurarse que el Sistema de eliminación del condensado permite que el condensado formado en el interior del equipo sea drenado adecuadamente en las condiciones de trabajo, particularmente en aquellas con baja presión como resultado de una actuación en el sistema de control de la temperatura y/o en las condiciones mínimas de operación del equipo. En caso de que esto no sea realizado correctamente, se pueden producir daños en el equipo fruto de las dilataciones térmicas ocasionadas en la unidad, debido a la acumulación de condensado en el interior de la misma.

4.2.2. AquaLa procedencia del agua de refrigeración utilizada en el intercambiador de calor puede variar en función de la instalación, pero puede ser clasificada de la siguiente forma:• Fuentes de agua sin tratamiento previo: Es importante monitorizar la composición química de la

fuente de agua, especialmente de cloruros, para asegurarse de que puede ser utilizada con aceros inoxidables de la serie AISI 300. El agua debe ser filtrada para eliminar cualquier posible solido que puede causar un atasco en el intercambiador. El usuario debe tener en cuenta que en la mayoría de los países existen controles medioambientales que limitan la temperatura de retorno de esta agua al medio ambiente.

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• Agua de red: Está tomada generalmente de la red principal de agua potable. El nivel de cloruros en estas fuentes es normalmente bajo pero, frecuentemente, contienen un alto nivel de cal, lo cual puede dar lugar a depósitos de sólidos cuando esta se calienta. El usuario debe disponer de instalaciones para eliminar el exceso de cal (normalmente utilizando métodos químicos) si la intención es utilizarla en sistemas de enfriamiento donde se puedan alcanzar altas temperaturas.

• Agua refrigerada: Normalmente se trata de sistemas cerrados en los que se puede asumir que no hay fuentes de ensuciamiento. Es improbable que en las temperaturas de trabajo se puedan producir depósitos de cal, por lo que es de esperar bajos niveles de ensuciamiento durante grandes periodos de tiempo.

Requisito general:• Se deben realizar análisis químicos de forma regular para determinar que los niveles de cloruros

y carbonatos son los adecuados y que, en caso de detectarse niveles por encima de lo permisible, se tomen las medidas adecuadas. Se debe buscar el asesoramiento para confirmar que cualquier fuente de agua es adecuada para su uso en AISI304/316 a las temperaturas esperadas durante el funcionamiento.

4.2.3. GlicolLos sistemas de refrigeración con glicol, utilizando agua mezclada con glicol, se utilizan para proporcionar bajas temperaturas en sistemas de refrigeración. En general existen dos tipos de glicol:• Etilenglicol: Es una familia de glicoles comúnmente usada en aplicaciones industriales cuya

proporción varía entre el 5% y el 45%. Es importante destacar a la hora de su uso que según diferentes legislaciones es considerado fluido peligroso (tóxico). La categorización del intercambiador de calor conforme a la Directiva Europea de Equipos a Presión 2014/68/EU debe tener esto en cuenta.

• Propilenglicol: Es una familia de glicoles comúnmente empelada en industria alimentaria con proporciones que varían entre el 5% y el 45%. Los propilenglicoles no son tóxicos y la categorización del intercambiador de calor conforme a la Directiva Europea de Equipos a Presión 2014/68/EU debe tener esto en cuenta.

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5. MANTENIMIENTODeben seguirse las siguientes instrucciones:• Es recomendable disponer de un programa de mantenimiento para todos los equipos de cara a maximizar su

rendimiento y su vida útil. Para los intercambiadores de calor HRS el único mantenimiento periódico que debe realizarse es un examen visual para asegurarse de que no hay juntas fugando o cualquier daño mecánico que pueda ocasionar problemas más tarde.

• Si se detecta una fuga en cualquier brida o unión, esta debe ser reajustada como sea necesario. Es importante destacar que las juntas y los sellos de materiales elastoméricos se deterioran de forma natural con el paso del tiempo, especialmente cuando están expuestos a altas temperaturas y presiones, y deben ser reemplazados de forma periódica. Es recomendable cambiar las juntas cada vez que el intercambiador de calor sea desmontado. Las juntas en los almacenes también se deterioran con el paso del tiempo, por la exposición a la luz o por la presencia de ozono, por lo que deben almacenarse alejadas de la luz natural, en lugares limpios y secos, lejos de zonas de almacenamiento de productos químicos.

• Las revisiones periódicas de funcionamiento en servicio son recomendables para asegurarse de que la unidad está funcionando como corresponde. Cualquier reducción en la capacidad o incremento en las perdidas de presión puede deberse al ensuciamiento en uno o ambos circuitos. Este ensuciamiento debe ser eliminado mediante un limpiado CIP o una limpieza mecánica para devolver la unidad a su capacidad de diseño y para prevenir posibles problemas de corrosión a largo plazo.

• La limpieza CIP no implica extraer el intercambiador de calor del sistema, pero, si se requiere una limpieza mecánica, la unidad deberá ser trasladada hasta un lugar adecuado para las operaciones de limpieza.

Nota: En unidades montadas con varios módulos interconectados mediante codos en el circuito de producto o bridas de interconexión en el lado servicio, es importante cumplir con unas buenas prácticas de ingeniería e identificar todos los juegos de bridas/uniones antes de extraer las unidades para poder recolocarlas más tarde en su lugar original.

Nota: Después de llevar a cabo cualquier tipo de mantenimiento, es recomendable realizar un ensayo de presión para comprobar que el equipo cumple con la presión indicada en su placa antes de devolverlo al servicio.

5.1. RepuestosNo hay repuestos recomendados por HRS para los intercambiadores de carcasa y tubos más allá de las juntas planas o tóricas. La lista de repuestos se encuentra en la documentación enviada junto con el pedido.

5.2. ReparacionesLas reparaciones a realizar en un intercambiador de calor deben ser siempre llevadas a cabo por una empresa con experiencia y licencia para la fabricación y reparación de equipos a presión.

Cuando sea necesaria la reparación de un intercambiador HRS, siempre se debe contactar primero con HRS para consultar cual es la mejor opción para llevarla cabo. Cualquier reparación no autorizada puede conllevar la perdida de la garantía.

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6. LIMPIEZA CIP

Cualquier reducción en la capacidad o incremento en las perdidas de presión puede deberse al ensuciamiento en uno o ambos circuitos. Este ensuciamiento debe ser eliminado mediante una limpieza CIP o mecánica para devolver la unidad a su capacidad de diseño y prevenir posibles problemas de corrosión a largo plazo. Los intercambiadores de calor HRS están diseñados para limpieza CIP, pero si es necesario una limpieza mecánica la unidad deberá ser trasladada hasta un lugar adecuado para realizar las operaciones de limpieza.

Antes de empezar con las operaciones de limpieza, es importante asegurarse de que el fluido del lado camisa (fluido de servicio) ha sido completamente drenado y conectado con el exterior, a presión atmosférica, para prevenir presurizaciones de la camisa durante las operaciones de limpieza CIP. Esto es especialmente importante cuando se usa un fluido refrigerante, ya que el aumento de presión podría exceder la presión de trabajo segura y dañar el equipo.

6.1. Operaciones de limpiezaDespués de completar el ciclo de producción, el sistema de intercambio de calor debe limpiarse como sea necesario, empleando limpiezas alcalinas o ácidas combinadas con chorros de agua de red. El caudal empleado para los ciclos de limpieza CIP debe ser como mínimo igual al de producto, pero es recomendable una velocidad como mínimo de 1.5 m/s en el lado producto para la mayoría de las aplicaciones.

6.2. Ensuciamiento graveEn los sistemas de calentamiento donde, debido a su naturaleza, es probable que el producto llegue a producir un ensuciamiento severo, debe buscarse asesoramiento especializado para maximizar la eficacia de los ciclos de limpieza. En aplicaciones se obtiene ensuciamiento en las superficies mojadas de las placas tubulares, puede ser necesario una limpieza con el flujo en dirección contraria (back-flush), además de la realizada en dirección normal, para asegurarse de que las superficies de la placa tubular de salida quedan completamente limpias.

6.3. Fluidos CIPLos siguientes fluidos son los que habitualmente son empleados durante las operaciones de limpieza CIP:• NaOH: Una disolución del 1% en peso de sosa caustica en agua circulando a 70ºC de temperatura.• HNO3: Una disolución del 0.5% en peso de ácido nítrico circulando a una temperatura de 70ºC.

Nota: En aplicaciones de alto ensuciamiento puede ser necesario exceder los niveles de concentración dados anteriormente, pero deberá consultarse con una compañía especializada en limpiezas antes de tomar esta decisión.

• Detergentes: Hay varios detergentes disponibles que contienen agentes humectantes y limpiadores. Se deben seguir las indicaciones del fabricante para su uso además de comprobar que no se sobrepasan los límites de resistencia facilitados anteriormente.Nota: El agua empleada para elaborar las disoluciones para limpieza CIP o las operaciones posteriores de lavado, debe estar limpia y libre de cloruros.

Los operadores deben tener la experiencia y el entrenamiento adecuado para manejar y trabajar con fluidos CIP, ya que pueden ser peligrosos tanto en forma líquida como en fase vapor. Se les debe facilitar el equipamiento de seguridad adecuado como monos, guantes y gafas de seguridad.

Para el vertido o eliminación de las disoluciones empleadas, debe tenerse en cuenta la naturaleza de las sustancias, de forma que se cumpla con las normativas medioambientales en el país de uso.

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6.4. Caudal de limpieza CIPEl caudal estándar recomendado por HRS para la limpieza CIP, debe ser de 1.5 m/s en los tubos interiores. El caudal apropiado puede ser calculando mediante la siguiente expresión:

Caudal CIP = Velocidad CIP x N x 2830 x DI2

Caudal CIP: Caudal CIP recomendado (en m3/hora)Velocidad CIP: Velocidad CIP definida en m/s: HRS recomienda 1.5 m/sN: Número de tubos internos en la trayectoria de flujoDI: Diámetro interno de los tubos interiores (en m)

6.5. EsterilizaciónLos procedimientos de esterilización requeridos por una aplicación específica, deben ser determinados por los diseñadores de procesos y sistemas. En términos generales, el proceso implicará el calentamiento de la unidad empleando agua caliente o vapor a una temperatura considerada suficientemente alta para esterilizar las superficies y mantenerlas hasta que todos los componentes que forma el intercambiador de calor alcancen dicha temperatura. Para la mayoría de aplicación con alto pH, una temperatura de 90ºC suele ser suficiente, sin embargo, para sistemas de bajo pH suele ser necesario una temperatura de 140ºC.

Antes de comenzar las operaciones de esterilización, es importante asegurarse de que el fluido del lado camisa (fluido de servicio) ha sido completamente drenado y conectado con el exterior, a presión atmosférica, para prevenir presurizaciones de la camisa durante las operaciones de limpieza CIP. Esto es especialmente importante cuando se usa un fluido refrigerante, ya que el aumento de presión podría exceder la presión de trabajo segura y dañar el equipo.

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7. Soluciones a problemas del intercambiador

Siempre que ocurre un fallo en el intercambiador de calor donde la causa no aparece de forma inmediata, es esencial que se compruebe todo el sistema para asegurarse de que el fallo no provoca flujos, presiones o temperaturas que puedan dañar el intercambiador.

En la siguiente tabla se muestran posibles soluciones para problemas que puedan ocurrir:

SÍNTOMA SOLUCIÓN

Cambio en la transferencia de calor o en la perdida de carga

Comprobar caudales en camisa y tubos

Comprobar el funcionamiento de las válvulas de control

Comprobar el ensuciamiento y limpiar el intercambiador si fuese necesario

Comprobar si los fluidos de trabajo son para los que ha sido diseñado

Fuga visible Comprobar el ensuciamiento y limpiar el intercambiador si fuese necesario

Comprobar si los fluidos de trabajo son para los que ha sido diseñado

Mezcla de fluidos de lado producto y servicio Puede ser necesaria una reparación, consultar con HRS

En caso de dudas sobre la seguridad operativa del equipo suministrado o se da una incidencia que no se entiende completamente, por favor, contactar con HRS lo antes posible para obtener asesoramiento, comunicando el número de serie de la unidad y una descripción del problema encontrado.

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8. Datos de contacto de HRS Heat Exchangers

UNITED KINGDOM ESPAÑA

HRS Heat Exchangers LtdHRS House, 10-12 Caxton Way

Watford, Hertfordshire WD18 8JYE. [email protected]. +44 (0)1923 232 335F. +44 (0)1923 230 266

HRS Heat Exchangers, S.L.U.Pol. Ind. San Martin

C/ Castillo de la Concepción, 1430564 Lorquí (Murcia)E. [email protected]. +34 968 676 157F. +34 968 676 166

USA WEST COAST USA EAST COAST

HRS Process Technology Inc.11029 N. 24th. Ave., Suite 804

Phoenix, AZ, 85029E. [email protected]

T. +1 623 915 4328

HRS Process Technology Inc.840 Kennesaw Ave., NW B-1, Marietta

Atlanta, GA 30060E. [email protected]

T. +1 770 726 3540

MEXICO RUSSIA

HRS Process Technology Inc.Alcanfores 49-8, Las ÁguilasDelegación Álvaro Obregón,

Ciudad de México (or Mexico City) 01710E. [email protected]

T. +52 (55) 8526 6205 ext 301

HRS Heat Exchangers RussiaSaint-Petersburg,

Malinovskaya str. 8E. [email protected]

T. +7 (812) 677 9314

INDIA MALASIA

HRS Process Systems Ltd 201/202 Karan Selene,

851, Bhandarkar Institute RoadPune, Maharashtra, 411004

E. [email protected]. +91 20 2566 3581T. +91 20 2566 3583

HRS Heat Exchangers Sdn BhdB-12-02, Garden Shoppe One City

Jalan USJ 25/1A47650 Subang Jaya

Selangor Darul EhsanE. [email protected]

T. +603 8081 1898

AUSTRALIA

HRS Heat Exchangers Pty Ltd.Unit 8 168-170 Christmas St,

Fairfield 3078, Melbourne, VictoriaE. [email protected]

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Más información disponible en nuestra web:www.hrs-heatexchangers.com

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www.hrs-heatexchangers.comwww.hrs-heatexchangers.com

HRS UK +44 1923 232 335 HRS Spain +34 968 676 157

HRS USA +1 770 726 3540

HRS Mexico+52 55 8526 6205

HRS Malaysia +60 3 8081 1898

HRS India+91 20 2566 3581

HRS Australia+61 3 9489 1866

HRS New Zealand+64 9 889 6045

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