Resistencia térmica, causas y diseño para mitigar incrustaciones
Intercambiadores de calor mueven calor entre fluidos (radiadores auto, neveras). Pueden ensuciarse (fouling). La industria usa factores de ensuciamiento para predecir tendencia.
Identificación del factor
Valor numérico = resistencia a transferencia calor entre fluidos. Aumento resistencia fluido → factor mayor (ej. 0.001 ft²·°F·hr/BTU). Diseñadores compensan factores altos aumentando superficie intercambiador. Ensuciamiento sigue, pero más superficie funcional → operación continua.
Causas del ensuciamiento
- Reacciones químicas en fluido → depósitos adheridos a superficie.
- Corrosión interna si material no inoxidable (ej. acero inoxidable).
- Deposición por baja velocidad fluido → sedimentación en superficies.
- Contaminación biológica: organismos crecen en fluido y se fijan.
- Cristalización: sales disueltas precipitan en superficie.
Influencia en valores del factor
- Temp. pared intercambiador y temp. fluido: excesos crean más resistencia → dificultan transferencia calor.
- Velocidad fluido debe estar en especificación fabricante para evitar sedimentación.
Consideraciones limpieza
- Haz tubulares: más difíciles limpiar que placas.
- Industrial (refinerías): placas permiten limpieza diaria → mejor eficiencia producción.
- Tubulares: limpieza cada meses/año → posible mal funcionamiento entre limpiezas por ensuciamiento interno excesivo.
Problemas de diseño
Superficie excesivamente grande baja velocidad fluido → depósitos disueltos precipitan → MÁS ensuciamiento que superficie menor. Equilibrio crítico.
