En consideración del rendimiento y la rentabilidad, el material de aleta más apropiado para los intercambiadores de calor de bloque con aletas es el aluminio. El aluminio es más ventajoso por su alta transmisión, resistencia y ligereza, además de ser barato y de fácil acceso. Sin embargo, en entornos altamente corrosivos que son ácidos, salados o con agua, las aletas de aluminio pueden degradarse con el tiempo hasta tal punto que no pueden proporcionar el potencial requerido. En condiciones tan severas, se utilizan materiales de recubrimiento especiales para extender la vida útil del intercambiador.
El material de recubrimiento más utilizado para proteger las superficies metálicas de ambientes salados o ácidos es el epoxi. La resistencia del aluminio recubierto con epoxi a la corrosión ofrece resultados satisfactorios en muchas aplicaciones industriales que se encuentran comúnmente en aplicaciones prácticas. El método de recubrimiento epoxi se utiliza como el método más económico y efectivo, particularmente en la protección de superficies metálicas expuestas a la influencia corrosiva del aire húmedo y salado en regiones con climas marinos.
Se han realizado varios experimentos en varias muestras de epoxi para determinar el rendimiento del aluminio recubierto con epoxi como material de aleta en los intercambiadores de calor. Las pruebas realizadas de acuerdo con ASTM B117 (5% NaCI, 35 ° C) indican que la resistencia de las muestras de aluminio recubiertas con epoxi a la corrosión en un ambiente salado es tal que les permitirá durar 4-7 veces más que el aluminio sin recubrimiento . La resistencia del recubrimiento epóxico a los ácidos diluidos (2% HCl, 2% H 2 SO 4 ) también es bastante alta. La pérdida de masa en muestras de epoxi sumergidas en tricloroetileno durante 5 minutos es inferior al 1%. Cuando se recubre con epoxi, el aluminio también presenta una resistencia perfecta al vapor de agua. No se han observado cambios en las muestras de epoxi mantenidas durante 15 minutos a 200 ° C. Todos estos atributos demuestran claramente la importancia del recubrimiento epoxídico en los intercambiadores utilizados en ambientes salados y ácidos.
En los casos en que el efecto corrosivo del agua líquida es un factor más importante que el del ácido y la sal, surge la necesidad de un recubrimiento en el que se pueda eliminar el agua sin permanecer en la aleta por mucho tiempo. Estos recubrimientos se clasifican bajo el término general de hidrófilo. Este término se usa para representar materiales que no se mojan fácilmente y permiten que el fluido fluya fácilmente fuera de la superficie. Los recubrimientos hidrofílicos son particularmente efectivos en ambientes de condensación excesiva, para proteger el intercambiador del efecto corrosivo del agua. El agua se acumula en la superficie no recubierta del metal en grandes gotas. Esto conduce a la corrosión de los metales por las gotas, con la ayuda del aire que fluye sobre las aletas. Además, las gotas de agua acumuladas presentan una resistencia al flujo de aire y tienen un efecto perjudicial sobre la capacidad del intercambiador. Para evitar la acumulación de gotas de agua en la superficie, se debe disminuir el coeficiente de fricción entre las gotas y la superficie. El recubrimiento hidrofílico, en virtud de la baja tensión superficial, permite que las gotas de agua fluyan fuera de la superficie sin enfrentar mucha resistencia. En las superficies recubiertas, debido al bajo ángulo por el cual las gotas humedecen la superficie de la aleta, el agua no se conglomera en gotas grandes y se dispersa fácilmente. Por lo tanto, se evita la acumulación no deseada y se garantiza un funcionamiento prolongado del intercambiador con alto rendimiento. La eliminación controlada del agua condensada del sistema es altamente beneficiosa para proteger las otras partes del sistema de los efectos nocivos del agua también.
El recubrimiento hidrofílico también exhibe un excelente rendimiento al proporcionar protección contra el agua en ambientes salinos y de alta temperatura. Se ha determinado que las superficies de aluminio con recubrimiento hidrofílico azul pueden durar 3 veces más bajo una pulverización de NaCl al 5% que las superficies de aluminio desnudas (150 horas para aluminio desnudo versus 500 horas para aluminio con recubrimiento hidrofílico). Además, no se ha observado ningún cambio en el recubrimiento hidrófilo azul mantenido durante 5 minutos a 200 ° C. En virtud de estos atributos, los intercambiadores de calor con aletas de aluminio con recubrimiento hidrofílico pueden preservar su alta resistencia al efecto corrosivo del agua en el medio ambiente también en condiciones severas.
Gracias a los recubrimientos aplicados en los intercambiadores de calor con aletas de aluminio, la resistencia a la corrosión de los metales que es costosa y difícil de procesar se puede lograr de una manera más económica. El punto importante en esto es determinar la necesidad con precisión y aplicar el recubrimiento que entregará el propiedades de resistencia requeridas. Debe tenerse en cuenta que la aplicación de revestimiento en lugares donde no es necesario generará costos innecesarios y que los intercambiadores a los que no se haya aplicado ese revestimiento que requieren las condiciones de funcionamiento no durarán mucho.
La siguiente tabla incluye información sobre las propiedades técnicas de los materiales de recubrimiento.
(Tabla 3.2) y sus áreas de aplicación (Tabla 3.3).
PROPIEDADES | Epoxy | Recubrimiento hidrofílico | |||
Resistencia | a | Perfecto / bueno | Perfecto / bueno | ||
Tricloroetileno | |||||
Resistencia a MEK (metilo | 100 pares de impacto | 200 pares de impacto | |||
etil cetona) | |||||
Resistencia al ácido | Perfecto / bueno | Débiles | |||
(2% HCl, 2% H2SO4) | |||||
Resistencia al spray de sal | Perfecto / bueno | Perfecto / bueno | |||
Resistencia al vapor de agua | Perfecto | Bueno / medio | |||
(121 ° C / 3 0 minutos) |
Tabla 3.2. Propiedades técnicas del recubrimiento epóxico e hidrofílico
MATERIAL | ÁREA RECOMENDADA DE APLICACIÓN | ||||
Aleta de aluminio regular | • Condiciones atmosféricas normales (donde el efecto corrosivo es | ||||
Al 1100/8006/8011 | no es alta) | ||||
Aleta recubierta de epoxy | • | Playa | |||
• | Barcos | ||||
• | Plantas termales | ||||
• | Plantas procesadoras de tabaco | ||||
• Instalaciones de producción y almacenamiento de queso. | |||||
Bobina totalmente recubierta de epoxi | • | Instalaciones de producción de yogurt | |||
• | Instalaciones de producción y almacenamiento de queso. | ||||
• | Ambientes corrosivos | ||||
Aleta recubierta hidrofílica | • Uso de DX y bobinas de enfriamiento del lado del agua, particularmente en condiciones higiénicas. | ||||
plantas y lugares de alta humedad | |||||
Aleta de cobre | • Playa | ||||
• | Barcos | ||||
• | Ambientes altamente corrosivos. | ||||
Epoxi + Poliuretano | • | Ambientes altamente corrosivos. | |||
• | Alta humedad | ||||
• | Bobinas de turbina de gas |
Tabla 3.3. Comparación de intercambiadores con revestimiento con intercambiadores sin revestimiento según áreas de uso
También podemos fabricar aletas de aluminio: recubrimiento de papel de aluminio azul / blanco , papel de aluminio recubierto de epoxy , papel de aluminio recubierto de epoxi de colores de 0.095 mm con varios anchos , acabado de molino suave Papel de aluminio recubierto de papel de aluminio azul / dorado con 0.2 mm de varios anchos , azul / Lámina de aluminio recubierta con epoxi dorado 0.18 mm de ancho en el intercambiador de calor , bobina antibacteriana Recubierto de aluminio dorado 0.16 mm para bobina del condensador , temple o aleación de tira de aluminio 8011 0.30 mm para intercambiador de calor, condensador ; 0.32MM de espesor Bobina de aluminio Temperamento O con superficie de acabado de molino , Aleación 8011 Tira de aluminio Espesor de 0.35mm para intercambiador de calor, condensador, evaporador ; Temper H24 Aluminio Bobina Stock 0.095 mm Espesor Aleación 8011 In Intercambiador de calor , Aire acondicionado Stock de aleta de aluminio 0.12mm Varios anchos con azul / dorado , 0.095MM Azul Aleta de aluminio hidrofóbico Azul Varias tiras de ancho para aire acondicionado , Colorido Aleta de aluminio Stock 0.115MM Varios anchos para Acondicionador de aire , aleación 8011, papel de aluminio hidrofílico 1100 0.105MM con diverso ancho
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