Guía de limpieza de tanques:
Bolas de aspersión, cabezales giratorios y máquinas de limpieza
La limpieza de tanques y recipientes requiere que la solución de limpieza entre en contacto completo con todas las superficies interiores: una sola zona sin limpiar supone un fallo en la limpieza. Esta guía explica las tres categorías de dispositivos utilizados para la limpieza de tanques, cómo elegir entre ellos, cómo dimensionar cada dispositivo para su recipiente y las condiciones de suministro necesarias para un funcionamiento eficaz.
Cómo funciona la limpieza de tanques — y qué puede salir mal
La limpieza de tanques es diferente de la limpieza de superficies. El reto no consiste solo en llevar el líquido de limpieza a la superficie, sino en llevarlo a todas las superficies interiores de un recipiente cerrado desde la posición fija de un dispositivo, normalmente a través de un único punto de entrada en la parte superior del tanque.
Un ciclo de limpieza de tanques eficaz debe poner en contacto todas las superficies interiores —las paredes laterales, el fondo, la parte inferior de cualquier techo abovedado y todos los accesorios internos, mamparos o componentes del agitador— con la solución de limpieza a una velocidad y un volumen suficientes para desprender la suciedad y arrastrarla hacia el desagüe. El dispositivo que realiza esta función es una bola de aspersión, un cabezal giratorio o una máquina de limpieza de tanques montada en una posición fija dentro del recipiente, normalmente en la parte superior central o cerca de ella, y conectada al suministro externo de limpieza mediante una tubería o manguera que entra por una boca superior.
El modo de fallo en la limpieza de tanques es casi siempre una laguna de cobertura: una zona de la superficie interior que no alcanza el chorro. Las lagunas de cobertura se producen cuando el patrón de cobertura del dispositivo no se adapta a la geometría del recipiente, cuando la presión de suministro es demasiado baja para proyectar el chorro hasta la pared lejana del recipiente, cuando los obstáculos internos proyectan sombras que impiden que el chorro alcance partes del interior o cuando el dispositivo está mal posicionado con respecto al centro del recipiente. Una zona sin limpiar significa que el ciclo de limpieza está incompleto, independientemente de lo limpia que esté el resto de la superficie del recipiente.
Los tres mecanismos de limpieza en la limpieza de tanques
Impacto directo del chorro: Los chorros de aspersión del dispositivo viajan directamente hasta la pared del recipiente y entran en contacto con la superficie mediante energía cinética, desprendiendo mecánicamente la suciedad.
Humectación por flujo descendente: El líquido que entra en contacto con las paredes laterales superiores y el techo fluye hacia abajo por las superficies inferiores, arrastrando la suciedad hacia el desagüe. Un dispositivo no necesita proyectar chorros hasta cada centímetro del fondo del recipiente: el líquido que fluye desde arriba cubre las zonas inferiores que se encuentran por debajo de la trayectoria directa del chorro.
Acción química: Los agentes químicos de limpieza (cáusticos, ácidos, detergentes) actúan sobre la suciedad mientras esta está en contacto con la superficie humectada. El tiempo de permanencia —el tiempo que la superficie permanece húmeda con la solución de limpieza— influye en la eficacia con la que los agentes químicos pueden actuar sobre la suciedad antes de que el líquido se vaya por el desagüe.
Una bola de aspersión estática es una esfera hueca o una semiesfera con orificios de precisión dispuestos en un patrón geométrico específico en su superficie. Cuando se suministra líquido de limpieza a presión, este sale simultáneamente por todos los orificios y produce un conjunto de chorros que se proyectan hacia afuera en múltiples direcciones a la vez. El patrón de orificios está diseñado para que los chorros combinados cubran toda la superficie interior del recipiente cuando la bola se coloca en la posición correcta, normalmente en el eje central cerca de la parte superior del recipiente.
Como todos los chorros se activan simultáneamente y no hay piezas móviles, la bola de aspersión estática proporciona el mismo caudal total que un dispositivo giratorio, pero lo distribuye instantáneamente en todas las direcciones a la vez. Esto le da una energía de impacto por chorro menor que la de un dispositivo giratorio que concentra todo el caudal en un único chorro móvil, pero lo compensa garantizando una humectación continua y simultánea de todas las superficies durante todo el ciclo de limpieza. Para los recipientes con una carga de suciedad ligera o moderada, la acción química de la solución de limpieza durante todo el ciclo de humectación proporciona una limpieza eficaz sin necesidad del impacto mecánico de un dispositivo giratorio.
Un cabezal de aspersión giratorio utiliza la energía del suministro de líquido de limpieza para impulsar la rotación de uno o dos brazos de boquilla alrededor del cuerpo del dispositivo. Los brazos de boquilla cuentan con un pequeño número de orificios de boquilla que proyectan chorros concentrados: como el caudal total se divide entre menos orificios que una bola de aspersión estática con muchos agujeros, cada chorro transporta más energía cinética. A medida que el cabezal gira, estos chorros de mayor energía barren progresivamente el interior del recipiente, combinando la limpieza por impacto directo con la humectación por flujo descendente de las superficies situadas debajo de cada zona de impacto.
Los cabezales giratorios están disponibles en dos modos de rotación distintos: los cabezales de giro libre giran a una velocidad determinada por la fuerza de reacción de los chorros de líquido, normalmente a varias revoluciones por segundo; los cabezales de velocidad controlada o accionados por engranajes giran más lentamente y de forma más deliberada, lo que garantiza que cada punto de la pared del recipiente reciba múltiples pasadas de limpieza por ciclo en lugar de un barrido rápido y único. Los cabezales accionados por engranajes son preferibles para aplicaciones con suciedad abundante y para procesos críticos de validación en los que se requiere un rendimiento de limpieza documentado.