Producción de azúcar
Para maximizar la eficacia de la producción, los productos residuales de los procesos de producción de azúcar se reutilizan siempre que es posible para extraer y reutilizar tanta energía como sea posible. Muchos de estos fluidos y vapores también pueden presentar un grave problema de ensuciamiento cuando se calientan.
En la Azucarera Británica de York, reutilizan el condensado para calentar el jugo de azúcar crudo inmediatamente después de la trituración y el remojo. Esto provoca una grave suciedad en el circuito de fluido del jugo crudo, ya que las proteínas y la suciedad se depositan en la superficie.
En la fábrica de Newark, necesitaban aumentar la producción en una fase del proceso que utilizaba los vapores de la sartén de una fase anterior para calentar la solución azucarada, manteniendo la misma envolvente de tamaño básico y conectándose a las conexiones de tuberías existentes.
El problema del diseño
Debido a la naturaleza incrustante del producto, se pidió a HRS que suministrara intercambiadores de calor de tubo corrugado para la calefacción del zumo crudo en York y, posteriormente, para un condensador de vapor de sartén en Newark.
Nuestra experiencia había demostrado una mejora significativa de los índices de transferencia de calor cuando se utilizaban tubos corrugados, pero British Sugar estaba más interesada en reducir los costes de mantenimiento minimizando el tamaño de los intercambiadores de calor y, si era posible, reduciendo el tiempo de inactividad para su limpieza. Las unidades tenían que diseñarse para su adaptación a las instalaciones existentes y había que respetar los centros y posiciones de conexión.
La solución
Como es probable que el jugo de azúcar esté contaminado con partículas sólidas y fibras, se decidió utilizar tubos de 25 mm corrugados «Hard» en intercambiadores de calor de placas tubulares fijas montados verticalmente.
En la práctica, se ha comprobado que los tubos ondulados proporcionan la transferencia de calor mejorada prevista inicialmente. La tasa de ensuciamiento, que se debe a procesos químicos, es la misma que en los calentadores de tubo liso originales (ya que no depende de la turbulencia del fluido), pero es mucho más fácil de eliminar de la superficie del tubo. El proceso de limpieza utilizado por British Sugar emplea un chorro de agua a alta presión para desprender la capa de suciedad de la superficie del tubo y arrastrarla por el intercambiador de calor, y el diseño del tubo corrugado ayuda en este proceso.
Prueba
Debido a la variabilidad de las soluciones de azúcar durante las etapas de procesamiento, British Sugar proporcionó instalaciones dentro de la fábrica de York para que los Intercambiadores de Calor HRS realizaran pruebas de transferencia de calor en varias formas diferentes de corrugación utilizando varios productos de azúcar distintos.
Los resultados de las pruebas demostraron a British Sugar que la transferencia de calor podía mejorar significativamente en varias fases del proceso de producción de azúcar si se utilizaban tubos corrugados en sus diversas formas.