Inenfriador de absorción de bromuro de litioLa solución de bromuro de litio (LiBr) actúa como absorbente principal, permitiendo el ciclo de refrigeración gracias a sus excelentes propiedades microscópicas. Al absorber fácilmente el vapor de agua, mantiene un ambiente de baja temperatura y baja presión dentro del absorbedor, lo que facilita la producción de agua fría. Sin embargo, la solución de LiBr presenta características de solubilidad dependientes de la temperatura. Cuando los parámetros de operación se desvían de las especificaciones de diseño y la concentración de la solución excede su límite de solubilidad a la temperatura predominante, el LiBr precipita de la fase líquida en forma de cristales sólidos, un fenómeno conocido como cristalización.

El mecanismo subyacente puede ilustrarse mediante una analogía con una solución de azúcar sobresaturada: a temperaturas elevadas, se puede disolver más soluto, mientras que una reducción de temperatura o una concentración excesiva de soluto provoca la precipitación. En los sistemas de LiBr, se aplican principios termodinámicos similares, y la cristalización se produce al alcanzar la sobresaturación.

Implicaciones operativas de la cristalización

La cristalización presenta riesgos operativos significativos para los enfriadores de absorción. Los depósitos sólidos de LiBr pueden acumularse en las vías de circulación, obstruyendo los distribuidores de pulverización y las líneas de solución, lo que restringe el flujo del absorbente. Además, la deposición de cristales en las superficies del intercambiador de calor forma una capa aislante que perjudica la transferencia de calor y reduce considerablemente la capacidad de refrigeración. La restricción del flujo también puede provocar desequilibrios térmicos y de presión localizados dentro del absorbedor o generador, lo que compromete la estabilidad del ciclo de absorción.

Si la cristalización avanza sin control, los sistemas de monitoreo y control a bordo detectarán desviaciones en la concentración, temperatura o presión e iniciarán una parada de emergencia automática. Esta parada forzada de emergencia previene daños mecánicos, pero provoca la pérdida inmediata de la capacidad de enfriamiento. La restauración requiere un calentamiento controlado para disolver los cristales, seguido de una inspección mecánica y la eliminación de cualquier obstrucción residual, un proceso que requiere mucho tiempo y resulta en interrupciones operativas.

Causas primarias de la cristalización

• Los factores iniciadores típicos incluyen:
• Temperaturas del agua de refrigeración excesivamente bajas, lo que induce un enfriamiento localizado del absorbedor.
• Concentración de solución elevada más allá de los umbrales de solubilidad.
• Interrupción del aporte de calor o de la circulación de la solución, provocando caídas rápidas y localizadas de la temperatura.
• Secuencias de arranque o apagado inadecuadas, particularmente enfriamiento abrupto.
• Entrada de partículas u otras impurezas que sirven como sitios de nucleación.