Desde que la humanidad comenzó a utilizar las máquinas, muchos procesos que de otra forma resultarían extenuantes, se han simplificado vastamente. En este artículo te daremos a conocer una de ellas, se trata de los intercambiadores de calor de superficie raspada, para que sepas qué son, cómo funcionan y en qué proyectos futuros los puedes utilizar.
¿De qué se trata?
Un intercambiador de calor de superficie raspada es una herramienta muy utilizada para realizar transferencias térmicas (calefaccionar, refrigerar, evaporar o cristalizar) en aplicaciones con fluidos de alta viscosidad o en aquellos productos que generan un nivel alto de ensuciamiento. Este artefacto ha sido desarrollado para dotar de una solución práctica y efectiva a aquellas aplicaciones de transferencia de temperatura complejas, ya sea por la naturaleza de los fluidos (altamente viscosos) o por la generación de suciedad durante el proceso.
Gracias a que esta maquinaria opera durante períodos largos de tiempo es que se logra conseguir un raspado continuo de la superficie a tratar eliminando la suciedad y logrando una transferencia de calor sostenible durante todo el proceso.
¿Cómo operan los Intercambiadores de Calor de Superficie Raspada?
El diseño de estos equipos se basa en un intercambiador de camisa y tubos acondicionados con elementos raspadores ubicados al interior de cada tubo. Cuando se genera el movimiento lineal de los raspadores, el fluido se mezcla, a la vez que se va limpiando la superficie de intercambio térmico. Esto provoca una alta transferencia térmica y reduce los detenimientos por motivos técnicos. Por su parte, el movimiento de raspado incorpora turbulencias en el fluido, lo que aumenta los niveles de transferencia térmica.
Estas máquinas operan con movimientos que pueden ser vigorosos o suaves, si es que el producto que se procesará es delicado como lo son los trozos de fruta o los vegetales, que deben permanecer íntegros durante la operación.
Gracias al uso de raspadores de diversas geometrías, es posible que estos equipos se adapten a las complejidades que cualquier tipo de producto pudiera ocasionar.
Las ventajas de estos equipos son:
a) Capacidad de procesar productos sensibles al calor
b) Versatilidad para procesado aséptico
c) Amplio intervalo de temperaturas de procesamiento y viscosidades
d) Se pueden usar en serie con otros intercambiadores de calor
¿Cómo es su estructura?
Estos equipos en su mayoría, se componen de las siguientes partes:
- Zona de camisa y tubos (donde en cada uno se ubica una barra raspadora).
- Cámara de separación que separa la zona de intercambio térmico del cilindro que mueve las barras raspadoras.
- Cilindro Hidráulico que es donde se proporciona la energía que mueve las barras raspadoras. Éste puede ser neumático (modelos más pequeños) o hidráulico (modelos mayores).
Usos Industriales
Los intercambiadores de calor se utilizan como una solución para una diversidad de procesos industriales, que van desde la producción de alimentos, de productos químicos y farmacéuticos hasta artículos orientados a la salud y la belleza.
Entre los productos resultantes encontramos los siguientes:
- Lácteos: helados, queso, yogurt, flanes, leche condensada, mantequilla.
- Frutas: jugo concentrado, purés de frutas.
- Verduras: verduras procesadas, concentrado de tomate.
- Alimentos precocidos: huevos, puré de papas, mayonesa, compotas, aderezos, grasas, aceites.
- Proteínas: vísceras, pasta de carne, carne picada.
- Confitería: chocolates, cremas, pastas, mermeladas, gelatinas, almidones, margarina
- Bebidas: extracto de café y té, concentrado de zumos.
- Cosméticos: Cremas, lociones, geles.
- Residuos medioambientales: salmueras, aguas residuales de plantas de alimentación, residuos químicos.
- Biocombustibles: aceites para biodiesel, pretratamiento de biomasa.
Como se ha mencionado anteriormente, este tipo de equipos está diseñado para manejar productos de alta viscosidad, pegajosos o cristalizantes, sensibles al calor, así como también productos con partículas sensibles.
Por lo general, este tipo de equipos van eliminando continuamente el material incrustante que resulta durante el procesamiento, lo que junto a la operación delicada de estas máquinas, hace posible la preservación de la calidad de los productos sensibles a los cortes, proporcionando a su vez una gran eficiencia al contar con una gran área de flujo y una reducida caída de presión.
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