Superando Desafíos Con Tubos Mejorados
Los tubos de superficie mejorada han ganado popularidad en los últimos años, con muchos estilos y opciones diferentes disponibles. Si bien se prefieren las mejoras por rendimiento, pueden plantear algunos desafíos para los operarios. Como resultado, es importante conocer las mejores prácticas antes de trabajar con tubos mejorados para garantizar que el trabajo se realice de manera eficiente y sin daños.
¿Qué son los tubos mejorados?
Una mejora se refiere a cualquier tipo de patrón o forma creada en la superficie de un tubo. Las mejoras de tubo se utilizan tanto en intercambiadores de calor como en calderas, y varían en tamaño, patrón y estilo. A pesar de las diferencias de apariencia, todas las mejoras de tubos tienen un propósito común: aumentar la eficiencia energética de un recipiente.
Rendimiento de la transferencia térmica
La transferencia térmica es el flujo de energía (calor) de un objeto a otro. El rendimiento de ese intercambio se refiere a la producción real del recipiente en comparación con la producción “ideal”.
Un método para aumentar el rendimiento es a través del área de superficie. En general, cuanto mayor sea la superficie con la que entra en contacto una sustancia, mayor será el rendimiento de la transferencia térmica. Esto se debe a que hay más área para que el medio dentro (o alrededor) del tubo entre en contacto, y lo caliente o enfríe más rápidamente. Como resultado, las mejoras son una excelente manera de aumentar el área de transferencia térmica, sin tener que aumentar el tamaño del recipiente en sí.
Tipos de mejoras de tubos
Hay muchos estilos diferentes de mejoras, la mayoría de los cuales son diseños personalizados que se adaptan a un recipiente específico. Algunas de las superficies mejoradas de tubos más comunes son el estriado interno, la microdeformación y las mejoras externas.
Tubos con estriado interno y X-ID®
El estriado interno es una mejora en forma de espiral que se realiza en el diámetro interior del tubo para crear un vórtice dentro del tubo. Esto aumenta el área de superficie y la velocidad a la que un fluido o un gas viajan a través del tubo. El estriado se puede encontrar en tubos tanto de intercambiadores de calor como de calderas.
En las calderas, este patrón a menudo se denomina tubo X-ID® y se puede encontrar en muchos recipientes nuevos o recién reparados. Si bien los tubos X-ID® son muy similares a los tubos estriados de intercambiadores de calor, presentan picos o rugosidades que sobresalen del diámetro interior del tubo, a diferencia de un hueco.
Tubo intercambiador de calor estriado
Tubo de caldera X-ID®
Microdeformación
Los tubos de microdeformación (MD, por sus siglas en inglés) presentan una serie de pequeñas rugosidades en el diámetro interior del tubo. Este patrón aumenta el área de la superficie del tubo, y así, el rendimiento del enfriador. El mayor rendimiento permite un mayor tonelaje en un enfriador más pequeño.
Tubo de microdeformación
Mejoras externas
Además de las mejoras internas de los tubos, también se pueden usar mejoras externas para aumentar el rendimiento. Uno de los ejemplos más comunes son los tubos con aletas aplicadas que suelen usarse en los enfriadores de aire. Esto se produce al envolver un material delgado alrededor del exterior de un tubo para crear un patrón con aletas. En la aplicación, estas aletas aumentan la cantidad de material con el que el aire puede entrar en contacto, y así, aumentan la velocidad a la que se enfría el fluido dentro del tubo.
Tubo con aletas externas
Trabajar con tubos mejorados
Si bien las mejoras de los tubos son beneficiosas para el rendimiento de un recipiente, pueden plantear algunos desafíos únicos para el mantenimiento de los tubos. Si los tubos no se manipulan correctamente, existe el riesgo de dañar las mejoras y perder rendimiento.
Tubos X-ID® para caldera
Instalación de tubos
Los tubos X-ID® para caldera son una de las superficies más exigentes para expandir. Esto se debe a la presencia de la superficie del diámetro interior estriado en el área de expansión del tubo.
Una mejor práctica al instalar tubos X-ID® para caldera en una caldera pirotubular es seleccionar un expansor de tubo de rollo recto aproximadamente 1/8” (3 mm) más pequeño que el diámetro interior mínimo del tubo. Luego expanda el tubo hasta crear una unión de metal con metal con la placa del tubo, y deje una proyección de tubo de 1/8”. Una vez expandido el tubo, se puede utilizar como segunda operación un expansor de rebordeador de rodillo dimensionado para un tubo de 10 BWG.
Limpieza de tubos
La limpieza de tubos X-ID® requiere un cepillo con un diámetro aproximadamente 1/8” más grande que el diámetro interior mínimo del tubo. Esto permitirá que el cepillo llegue a los surcos de la mejora. Tenga en cuenta que la mejora también puede hacer que los cepillos se desgasten el doble de rápido, por lo que se recomienda tener más a mano.
Expansor de rebordeado de un solo rollo
Tubos mejorados para intercambiador de calor
En general, las mejoras de los tubos para intercambiador de calor plantean menos desafíos que los tubos para caldera en lo que respecta a la instalación y el mantenimiento. Esto se debe a que la mayoría de los tubos mejorados tienen una superficie lisa en ambos extremos, lo que facilita la instalación y el mantenimiento de rutina. Sin embargo, un área con la que los operarios deben tener cuidado es la limpieza de los tubos.
Para evitar dañar las mejoras del tubo, es importante que el cepillo tenga el tamaño apropiado y que el material del cepillo no sea demasiado áspero en la parte mejorada del tubo. En estos casos, se recomienda encarecidamente que utilice un sistema de limpieza o un cepillo diseñados para limpiar tubos mejorados. Al seleccionar un cepillo, es importante dimensionarlo según el diámetro interior de la parte no expandida del tubo. Si no hay un dispositivo de medición disponible, es posible que sea necesario probar varios cepillos para encontrar el tamaño correcto. Esto se hace insertando y quitando cada cepillo del tubo hasta que se sienta poca o ninguna resistencia y el cepillo gire a través de las mejoras.
En general, los tubos de superficie mejorada se han vuelto extremadamente comunes tanto en intercambiadores de calor como en calderas como una forma de aumentar el rendimiento de la transferencia térmica. Si bien los resultados son beneficiosos para los usuarios finales, pueden plantear algunos desafíos adicionales para los operarios de mantenimiento. Como resultado, es importante conocer las mejores prácticas para trabajar con tubos mejorados para ayudar a aumentar la vida útil de la herramienta y evitar dañar las mejoras.
