Diagnóstico de falla térmico – estructural en cassettes intercambiadores de calor en enfriadores de calcina

Año: 2016

Cliente:  Codelco División Ministro Hales – BILD Ingeniería – HATCH Consultores

 

Situación Inicial

Solucionar problemas de filtraciones y rupturas sucesivas producto de variaciones térmicas en cassette intercambiadores de calor en enfriadores de calcina.
{"autoplay":"true","autoplay_speed":"3000","speed":"300","arrows":"true","dots":"true"}

Análisis y Aplicación

En diferentes oportunidades se generan fallas por filtraciones en los cassettes intercambiadores de calor del enfriador de calcina, lo que provoca detenciones de emergencia. Estas fallas se deben al diseño no apto para condiciones térmicas variables.

Se evaluó el comportamiento térmico y fluido dinámico dentro de los tubos de los cassettes, mediante fluido dinámica computacional CFD, obteniendo el gradiente térmico y ciclo térmico, para luego llevarlo a simulaciones térmico-estructurales mediante el método de elementos finitos FEM, de manera de observar la integridad estructural y efecto de restricciones que producían las fallas.

Ante la cantidad de restricciones, se propuso un rediseño de las zonas de conexión de los tubos y manifold distribuidor, y así dejar mayor libertad para su respectiva expansión térmica.

Resultados

Se logró corregir el problema disminuyendo radicalmente las detenciones no programadas producto de las fallas anteriormente descritas.