Parte 1: Consideraciones críticas de diseño de enfriadores para compresores centrífugos de alto rendimiento

Esta es la Parte 1 de nuestra Serie de Diseño de Compresores Centrífugos.

¿Qué es un enfriador?

Los enfriadores son fundamentales para la operación efectiva de un sistema de compresor. Estos equipos enfrían el aire comprimido (que está sobrecalentado en este punto) por debajo de su punto de rocío, permitiendo la eliminación de humedad y vapor de agua del aire. Específicamente, los interenfriadores eliminan calor del aire entre etapas del compresor, mientras que el postenfriador ayuda a enfriar el aire descargado del compresor.

Diseños de enfriadores en el mercado

El diseño estándar de la industria para interenfriadores y postenfriadores son tubos de cobre o cobre-níquel llenos de agua, donde un diseño de superficie extendida con aletas enfría el aire caliente que fluye junto al lado del casco/aletas. Un segundo diseño consiste en aire fluyendo en los tubos con agua de enfriamiento fluyendo alrededor de los tubos vía una cubierta metálica. Los tubos tienen turbuladores (aletas internas), y el gran pasaje en el centro del haz de tubos deja pasar aire a la etapa de compresión desde el filtro de entrada o la etapa anterior del compresor.

Consideraciones para rendimiento y diseño de enfriador

Al entender el coste de ciclo de vida y rendimiento de compresores centrífugos, es crítico que el diseño de estos enfriadores se tome en cuenta para asegurar una salida ideal del compresor. Para evaluar los efectos del diseño del enfriador, se debe considerar:

• Temperatura de aproximación del enfriador
• Temperatura de descarga de aire comprimido
• Temperatura de entrada de agua de enfriamiento; y
• Aumento de temperatura del agua de enfriamiento (ΔT)

La calidad del agua es crítica para enfriamiento eficiente e impacta significativamente el intervalo de limpieza del enfriador. Torres de enfriamiento son la tecnología más común en situaciones industriales/proceso, usualmente con algún grado de tratamiento químico. Enfriadores evaporativos de circuito cerrado también se usan, como diseños de enfriador seco completamente cerrados. La mezcla de glicol por porcentaje y tipo impactará la eficiencia de transferencia de calor a través del enfriador, afectando el rendimiento del compresor.

Con torres de enfriamiento abiertas, es común que estos diseños de enfriador requieran remoción y limpieza cada tres a cinco años. La vida de estos diseños es típicamente corta comparada con los ensamblajes rotativos. Dependiendo del tratamiento químico del agua de enfriamiento, los enfriadores mismos pueden fallar antes de requerir limpieza.

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