DETECCION DE FUGAS EN INTERCAMBIADORES DE CALOR.

Un método para la detección de fugas en un intercambiador de calor [10] que tiene trayectos de circulación diferenciados para el fluido de trabajo y el fluido de intercambio de calor,

respectivamente, comprendiendo el método la introducción de un fluido de detección dentro de uno de dichos trayectos de circulación en una primera dirección, el paso del fluido de detección en una segunda dirección en dicho uno de dichos trayectos de circulación, siendo la segunda dirección opuesta a la primera dirección y la detección de cualquier fluido de detección que se haya fugado desde dicho uno de dichos trayectos de circulación al otro de dichos trayectos de circulación

Detección de fugas en intercambiadores de calor.

Esta invención se refiere a intercambiadores de calor y proporciona un método mejorado para la detección de fugas en los mismos y para determinar la localización de cualquier fuga detectada de ese modo.

La invención es particularmente, pero no exclusivamente, para uso con intercambiadores de calor que funcionan para propósitos de calentamiento o refrigeración en entornos "limpios", tales como las industrias de alimentación, láctea, cervecera y farmacéutica.

El documento WO 01/42756 describe un método para la detección de fugas en un intercambiador de calor de placas, el método consiste en introducir helio en uno de los trayectos de circulación del intercambiador de calor y usar una sonda detectora de helio en el otro trayecto de circulación para detectar el helio que se haya introducido en el otro trayecto de circulación a través de una fuga, haciendo que pase aire a través del trayecto que contiene la sonda detectora de helio y que la presión en el trayecto de circulación que contiene helio sea mayor que la del trayecto con la sonda detectora. El método proporciona resultados de la prueba después de sólo un periodo corto de funcionamiento y puede usarse en presencia de agua u otros líquidos. Sin embargo, pueden encontrarse bolsas de aire dentro del intercambiador de calor, dependiendo de la geometría de los trayectos de circulación y, en algunas circunstancias, la presencia de líquido en las mismas.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un método en el que se eviten los problemas anteriores.

De acuerdo con un aspecto de la invención, un método para la detección de fugas en un intercambiador de calor que tiene trayectos de circulación diferenciados para el fluido de trabajo y para el fluido de intercambio de calor, respectivamente, comprende la introducción de un fluido de detección dentro de uno de dichos trayectos de circulación en una primera dirección, pasando el fluido de detección en una segunda dirección en dicho un trayecto de circulación siendo opuesta la segunda dirección a la primera dirección, y detectando cualquier fluido de detección que se haya fugado desde dicho un trayecto de circulación a dicho otro trayecto de circulación.

El método de la invención puede aplicarse tanto a intercambiadores de calor de placas como a intercambiadores de calor tubulares.

Preferiblemente, el fluido de detección se introduce en un trayecto de circulación y se permite que circule aire a través del otro trayecto de circulación.

Preferiblemente, el trayecto de circulación en el que se introduce el fluido de detección es el trayecto del fluido de intercambio de calor, la detección del fluido de detección tiene lugar entonces en el trayecto de circulación del fluido de trabajo.

En una realización el fluido de detección comprende un gas que contiene helio y la presión en un trayecto de circulación es mayor que en el otro trayecto de circulación.

El gas que contiene helio puede ser helio puro pero la invención es eficiente con mezclas disponibles comercialmente de helio y aire, que se prefieren de ese modo por razones económicas. Tales mezclas están disponibles típicamente en concentraciones de 96-98% de helio, aire restante.

El paso en diferentes direcciones del gas que contiene helio en un trayecto de circulación se lleva a cabo típicamente durante unos pocos minutos, digamos cinco o diez, en cada dirección hasta que el helio se distribuye uniformemente a través de dicho trayecto de circulación, eliminando de ese modo las bolsas de aire que de otra manera, si están adyacentes a una fuga, darían lugar a un resultado de prueba falso.

Preferiblemente, el método incluye en un aspecto adicional la etapa de introducir un tinte fluorescente en uno de dichos trayectos de circulación y permitir que el tinte quede distribuido a través de dicho trayecto de circulación y, posteriormente, inspeccionar el intercambiador de calor desde el lado opuesto al que define dicho trayecto de circulación con medios de detección sensibles a fluorescentes para identificar la fuente de una fuga.

Se requiere llevar a cabo el método del aspecto adicional, naturalmente, solamente en un intercambiador de calor en el que ya se ha encontrado que tiene una rotura, perforación u otra fuga por el método de acuerdo con el primer aspecto, o por cualquier otro método de detección de fugas. Sin embargo, el método de acuerdo con el aspecto adicional puede por sí mismo utilizarse para detectar fugas y para identificar la fuente de las mismas.

En una realización alternativa el fluido de detección se compone de un tinte fluorescente que por sí mismo se usa para detectar fugas y para identificar la fuente de las mismas.

Cuando se introduce el tinte fluorescente en el intercambiador de calor, el intercambiador de calor preferiblemente debería haberse drenado previamente de agua o cualquier otro líquido retenido. Con esta finalidad, las placas de un intercambiador de calor de placas puede desmontarse inicialmente y drenarse de cualquier líquido en el mismo, posteriormente el intercambiador de calor puede volverse a montar e introducirse en él el tinte fluorescente. La circulación del tinte fluorescente dentro del intercambiador de calor típicamente tiene lugar durante un periodo de tiempo de entre diez y cuarenta y cinco minutos para permitir que el tinte llegue a estar distribuido a través del trayecto de circulación, preferiblemente a una presión de entre 69 y 172 kPa. Preferiblemente, el tinte se circula en una dirección y después en la dirección opuesta para mejorar o aumentar el recubrimiento de la placa, hasta sustancialmente el 100% de cobertura de la placa por el tinte. El tinte puede fugar a través de cualquier defecto en la placa por acción de la capilaridad. Preferiblemente, puede usarse un spray revelador para trazar el tinte a través de cualquier defecto en la placa. El intercambiador de calor puede desmontarse de nuevo después y permitirse que drene el tinte sobrante, a continuación de lo cual pueden examinarse las placas individuales desde el lado opuesto al que se hizo circular el tinte, para identificar cualquier perforación o rotura. Esto puede realizarse utilizando una luz ultravioleta (negra) de longitud de onda nominal de 365 nm. Después se pueden reparar o sustituir las placas defectuosas.

Para un intercambiador de calor tubular, cada tubo individual se trataría generalmente de forma similar a la descrita anteriormente con referencia al intercambiador de calor de placas.

Se describirán ahora a modo de ejemplo las realizaciones de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, de los que

La Figura 1 ilustra un intercambiador de calor de placas adaptado para que se pruebe la presencia de fugas;

la Figura 2 muestra un intercambiador de calor tubular; y

la Figura 3 muestra un intercambiador de calor de placas adaptado para el paso de un tinte fluorescente.

Con referencia en primer lugar a la Figura 1, un intercambiador de placas, mostrado de modo general en 10, incluye elementos de intercambio de calor en forma de placas 11 que se extienden entre las cámaras primaria y secundaria 12, 13 respectivamente. Las cámaras están en contacto térmico íntimo entre sí por medio de las placas pero se intenta que estén aisladas entre sí en cuanto a transferencia de masa.

Como se ilustra, la cámara 12 puede diseñarse para el paso de un fluido de intercambio de calor y la cámara 13 puede diseñarse para el paso de un fluido de trabajo a calentar o refrigerar, según sea el caso, por el fluido de intercambio de calor a través de las placas. Cada cámara tendrá entradas y salidas (no mostradas en los dibujos) para la entrada y la salida del fluido relacionado.

La cámara 12 está equipada con conductos 14, 15 y válvulas de aislamiento asociadas 16, 17. Una fuente 18 de gas helio, típicamente en forma de mezcla con aire, se muestra fijada al conducto 14 pero puede, alternativa y selectivamente, fijarse al conducto 15 por medio de la línea 20, por medio de la que la fuente de helio se coloca en comunicación bien con un extremo o bien con el otro de la cámara 12. Fijado a la cámara 13 está una entrada de aire comprimido 21 conectada a un compresor del aire 22; en el otro extremo, la cámara 13 está conectada por medio de la línea 23 a una sonda detectora de helio que filtra helio del caudal de aire y mide la presión del mismo.

Durante el uso, el helio se purga inicialmente a través...

1. Un método para la detección de fugas en un intercambiador de calor [10] que tiene trayectos de circulación diferenciados para el fluido de trabajo y el fluido de intercambio de calor, respectivamente, comprendiendo el método la introducción de un fluido de detección dentro de uno de dichos trayectos de circulación en una primera dirección, el paso del fluido de detección en una segunda dirección en dicho uno de dichos trayectos de circulación, siendo la segunda dirección opuesta a la primera dirección y la detección de cualquier fluido de detección que se haya fugado desde dicho uno de dichos trayectos de circulación al otro de dichos trayectos de circulación.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se introduce un fluido de detección en dicho un trayecto de circulación y se permite que circule aire a través del otro trayecto de circulación.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el un trayecto de circulación en el que se introduce el fluido de detección es el trayecto del fluido de intercambio de calor, teniendo lugar la detección del fluido de detección en el trayecto de circulación del fluido de trabajo.

4. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que el fluido de detección es un gas que comprende helio y la presión en dicho uno de dichos trayectos de circulación es mayor que en el otro de dichos trayectos de circulación.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el gas que comprende helio es una mezcla de helio y aire en una concentración de 96-98% de helio.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 4 o la reivindicación 5, que incluye la etapa de introducir un tinte fluorescente en uno de dichos trayectos de circulación y permitir al tinte que quede distribuido a través de dicho trayecto de circulación y, posteriormente, inspeccionar el intercambiador de calor [10] desde el otro lado desde el que se define dicho trayecto de circulación con medios de detección sensibles a fluorescentes para identificar la fuente de una fuga.

7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el fluido de detección se compone de un tinte fluorescente.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el tinte fluorescente se detecta usando unos medios de detección sensibles a fluorescentes.

9. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, siendo el intercambiador de calor [10] un intercambiador de calor de placas, en el que el intercambiador de calor se desmonta a continuación de la etapa de distribución de tinte, por lo que la etapa de inspección se lleva a cabo sobre placas individuales.