Cómo Funciona Una Enfriadora Industrial. Aplicaciones y Tipos.

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Las enfriadoras industriales toman los mismos principios que están detrás de un sistema de aire acondicionado doméstico y lo llevan al siguiente nivel. Estos enfriadores hacen más que crear fluido refrigerado. También pueden enfriar el aire o un refrigerante. Mientras que algunas enfriadoras industriales se usan para aire acondicionado, otras tienen aplicaciones más específicas basadas en las compañías que los usan. Veamos cómo funciona una enfriadora industrial.

Por ejemplo, una compañía petroquímica puede necesitar un enfriador para evitar que el equipo se sobrecaliente, o un fabricante de alimentos puede requerir un enfriador para el almacenamiento y la producción de alimentos. Para encontrar el enfriador adecuado para tus necesidades, debes conocer los tipos de enfriadores industriales disponibles y sus aplicaciones.

Definición de enfriadora industrial.

Para enfriar equipos o personas a gran escala se requieren enfriadoras industriales de servicio pesado que atiendan a numerosos campos. Las enfriadoras tienen una multitud de aplicaciones tan variadas como la producción de alimentos y la creación de plásticos. Lo que todas tienen en común es el uso de una unidad para enfriar agua o aire, para enfriar equipos, o el medio ambiente.

Cómo Funciona Una Enfriadora Industrial
Enfriadora Industrial de Tornillo Marca Carrier

Aplicaciones de enfriadoras industriales.

Las aplicaciones para enfriadoras industriales tienen una amplia gama. Los productos farmacéuticos, la producción de alimentos, los productos petroquímicos, la producción de plásticos, el metalizado y la agricultura son algunas de las industrias que se benefician de tener enfriadoras industriales para sus numerosos procesos de fabricación. Pueden emplearlos para:

Enfriamiento del área de cubierta.

El equipo de fabricación genera mucho calor. Un ambiente tan caluroso puede ser peligroso para los empleados. Una unidad de enfriamiento de área cubierta puede enfriar el aire en una fábrica, haciéndolo más seguro y más cómodo para los trabajadores. Estos sistemas de refrigeración por aire también se utilizan para mantener las oficinas y otros espacios de trabajo frescos durante el clima cálido. Estos son los comúnmente llamados Sistemas HVAC o Sistemas de Climatización.

Enfriamiento de procesos.

Los procesos industriales crean calor a través de la fricción, el equipo o la quema. Para aumentar la longevidad del equipo y mantener el proceso funcionando sin problemas, necesita un enfriador de procesos. A diferencia de los sistemas de HVAC estándar (Heating, Ventilating and Air Conditioning) que se usan en el hogar u oficina, los enfriadores de proceso enfrían un líquido que circula por el área a enfriar, manteniendo una temperatura establecida.

Este líquido puede ser agua, propileno o etilenglicol, o incluso algo como metanol o etanol. Dado que los procesos son tan diversos como la fabricación petroquímica y la producción de plásticos, los enfriadores de procesos tienen muchas formas diferentes. El líquido enfriado es circulado en el equipo para mantenerlo a temperaturas de operación seguras o enfriarlo a una temperatura más baja para un proceso en particular.

Fabricación de plástico.

El plástico es muy sensible a la temperatura. Si hace demasiado calor, el plástico puede derretirse. Durante la producción, los plásticos deben enfriarse en moldes a una temperatura adecuada. Enfriar los moldes requiere un enfriador que realice ese trabajo. Para los plásticos extruidos, el plástico formado necesita un baño de enfriamiento para enfriarse. Un enfriador proporciona el enfriamiento para este baño.

Para la producción de plásticos por extrusión, la configuración ideal incluye un segundo intercambiador de calor para separar el agua utilizada para enfriar el equipo y el agua de extrusión. Mantener estas aguas separadas evita la contaminación de los plásticos en el agua de extrusión.

Metalizado y anodizado.

El metalizado se puede hacer con galvanoplastia o electrolítico. Ambos métodos requieren altas temperaturas. El anodizado es un proceso similar para reducir la corrosión en superficies sin hierro. También utiliza altas temperaturas para unir eléctricamente el acabado al metal. Debido a que tanto el anodizado como el revestimiento de metal requieren temperaturas que varían en los cientos de grados, las empresas especializadas en estos procesos necesitan un enfriador de servicio pesado para eliminar el calor producido por la solución.

Algunas empresas resuelven el problema de la eliminación del calor enviando el líquido de recubrimiento o anodizado a un intercambiador de calor, mientras que otras usan glicol o bobinas que contienen agua para enfriar el fluido en tanques.

Procesamiento de alimentos.

La industria de producción de alimentos es la primera aplicación en la que muchas personas piensan cuando enumeran los usos para enfriadoras industriales. Si bien la mayoría de la gente piensa en los refrigeradores, los enfriadores de procesos industriales también son una parte esencial de esta industria. Los enfriadores de glicol envían propilenglicol enfriado a través de bobinas de enfriamiento para enfriar unidades de almacenamiento de alimentos o bebidas.

Por ejemplo, las cervecerías y bodegas con frecuencia usan enfriadores de glicol para mantener sus productos a la temperatura perfecta. La industria de las bebidas no es la única que usa enfriadores. Los fabricantes de alimentos usan enfriadores de proceso para enfriar las mezcladoras de masa o enfriar máquinas para hacer helados.

Tipos de enfriadores industriales.

Los tipos de enfriadores utilizados en industrias como la petroquímica y la producción de alimentos incluyen refrigerados por aire y por agua. Estos tipos de enfriadores difieren en cómo el refrigerante libera el calor que absorbe. Cada clase tiene sus ventajas y desventajas, dependiendo de su uso.

Enfriadores refrigerados por aire.

Los enfriadores refrigerados por aire usan aire ambiente para enfriar el refrigerante. Estas unidades de enfriamiento tienen numerosas aplicaciones. El procesamiento de alimentos y los plásticos utilizan enfriadores refrigerados por aire para mantener las temperaturas de los productos. Muchos miembros del personal de mantenimiento prefieren enfriadores refrigerados por aire porque son una unidad independiente y no requieren ningún equipo adicional para funcionar.

Enfriadores refrigerados por agua.

Los enfriadores refrigerados por agua requieren una torre de enfriamiento separada para eliminar el calor del refrigerante. En comparación con las enfriadoras refrigeradas por aire, las unidades refrigeradas por agua ocupan menos espacio, incluso con la torre de enfriamiento. Pero sí necesitan una torre considerable llena de agua que requiera una fuente de agua continua, que desperdicia agua. Esto puede ser perjudicial, especialmente en áreas con restricciones de agua.

Más allá de los medios para enfriar el refrigerante, los enfriadores también tienen varios tipos de compresores. El de tornillo y el de desplazamiento son dos formas diferentes de comprimir el agente de enfriamiento utilizado en la enfriadora:

Enfriadoras de tornillo.

Los enfriadores de tornillo vienen en variedades refrigeradas por agua y aire. Estos utilizan el movimiento y la fuerza de uno o dos tornillos para comprimir el refrigerante en el interior. Las enfriadoras de tornillo vienen en capacidades de 30 a 400 toneladas, para todo, desde aplicaciones de HVAC de servicio pesado hasta trabajo liviano.

Enfriadoras de desplazamiento.

Un conjunto de pergaminos entrelazados dentro del compresor presuriza el refrigerante en un enfriador de desplazamiento. Al igual que los enfriadores de tornillo, los enfriadores de espiral pueden enfriarse por aire o por agua. Las aplicaciones industriales de los enfriadores de espiral incluyen todo, desde enfriadores de bebederos hasta cortes con chorros de agua o láser. Las enfriadoras de desplazamiento tienen capacidades incluso más pequeñas que las enfriadoras de tornillo, para enfriar una sola pieza de equipo. Encontrarás de 2 a 140 toneladas en los tonelajes de estos equipos.

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¿Cómo Funciona Una Enfriadora Industrial?

Los enfriadores de agua refrigerados por aire son sistemas de refrigeración por compresión de vapor. Los componentes principales son el compresor, el condensador, la válvula de expansión y el evaporador. Los sistemas de refrigeración por compresión de vapor se enfrían mediante un ciclo de refrigeración. El ciclo comienza con una mezcla fría de baja presión de refrigerante líquido y de vapor que ingresa al evaporador enfriador. Una vez dentro del evaporador del enfriador, absorbe el calor del agua o fluido relativamente tibio que el enfriador está enfriando. Esta transferencia de calor hierve el refrigerante líquido en el evaporador de las enfriadoras y el vapor sobrecalentado se introduce en el compresor de las enfriadoras.

El compresor de las enfriadoras comprime el refrigerante a una temperatura y presión altas, lo suficientemente altas como para permitir que el condensador de las enfriadoras ceda su calor al aire ambiente más frío. Esta reducción en el refrigerante hace que se sobrecaliente y se condense en un líquido, luego se enfría aún más antes de salir del condensador del enfriador. El refrigerante líquido a alta presión ingresa al enfriador.

Pero antes pasa por la válvula de expansión que provoca una gran caída de presión a través del circuito refrigerante de las enfriadoras. La reducción de la presión hace que una pequeña porción del refrigerante hierva o destelle. El refrigerante hervido ayuda a enfriar el refrigerante restante a la temperatura deseada antes de que la mezcla ingrese al evaporador del enfriador para comenzar el ciclo nuevamente.

Debes conocer las partes de una enfriadora industrial para comprender cómo funciona. El refrigerante, los compresores, los evaporadores y los condensadores juegan un papel esencial en la transferencia de calor del proceso y en la devolución del líquido refrigerado al proceso.

Cómo Funciona Una Enfriadora Industrial
Esquema Básico de Refrigeración

Líquido enfriador industrial.

El primer paso para cualquier enfriador comienza con el refrigerante. Este producto químico retiene más calor que el agua, lo que permite un enfriamiento más eficiente. El refrigerante cambia fácilmente de estado de líquido a gas a medida que se calienta. Cuando el refrigerante se enfría, se condensa de nuevo en un líquido. El cambio entre estos estados y de alta a baja presión permite que el refrigerante enfríe el aire o el agua utilizada para un proceso.

Si bien el refrigerante es el corazón del sistema de enfriamiento, es posible que no sea el líquido que pasa a través de las bobinas del enfriador del proceso. Pero si enfría el agua que se usa.

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Evaporador.

El refrigerante calentado, que ha recogido el calor de compresión en el compresor, se enfría en el condensador y luego pasa a través de la válvula de expansión (dispositivo de medición), cambiando el estado a baja temperatura, baja presión. Luego ingresa al evaporador y comienza a hervir inmediatamente mientras enfría el medio del proceso. El calor de la operación en el evaporador calienta el refrigerante hasta que se convierte en gas. Como gas de baja presión, necesita aumentar su presión, que es donde entra en juego el compresor.

Compresor.

La presión del gas aumenta después de que el compresor lo comprime, que presiona físicamente el gas para aumentar su presión sin cambiar su estado. Ahora, el gas caliente y presurizado necesita liberar su calor en el condensador.

Condensador.

El condensador puede enfriarse por aire o por agua. Los tipos refrigerados por aire usan el aire circundante para eliminar el calor del refrigerante. Enfriado por agua use una torre de enfriamiento de agua para almacenar agua para enfriar el refrigerante a través de medios de evaporación. El propósito del condensador es eliminar el calor de compresión del compresor. Después de emitir su calor, el refrigerante se condensa en un líquido a alta presión, que regresa al evaporador y repite el proceso.

Consejos de mantenimiento para enfriadoras industriales.

Mantener correctamente un enfriador industrial alarga su vida útil y rendimiento. Las mediciones regulares deben ser parte de la rutina. Las mejores prácticas para el mantenimiento de la enfriadora incluyen probar agua, aceite y refrigerante y analizar las vibraciones de cualquier equipo rotativo. Estas pruebas buscan contaminantes en el sistema e ineficiencias, lo que puede acortar la vida útil de la unidad. Para obtener los mejores resultados, es posible que debas asociarte con una compañía de análisis de agua o un químico de agua para garantizar los procedimientos de análisis adecuados.

Qué tan bien mantengas un proceso, el tipo de enfriador y los materiales en su diseño determinan la vida útil del equipo. Las enfriadoras con compresores de tornillo duran 20 años en comparación con solo 8 o 15 años para los compresores de desplazamiento. Al seleccionar un sistema de enfriamiento de proceso, ten en cuenta su vida útil al comparar los precios. Te ayudará a hacer la mejor inversión.

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