La tecnología detrás de los intercambiadores
de calor los vuelve una excelente alternativa tanto en sistemas de calefacción
como de refrigeración industrial, en sustitución de serpentines u otros equipos
más básicos.
Si bien existen diversos usos para cada tipo
de intercambiadores existentes, en general estos equipos son utilizados para
recuperar calor entre dos corrientes que intervienen en un proceso. De su adecuada
elección dependerá la eficiencia de todo el sistema y, por supuesto, el ahorro
de recursos e incremento en la producción.
¿Qué diferencia a un intercambiador de calor
de placa?
Los intercambiadores de placa pertenecen a la
subcategoría conocida como intercambiadores indirectos y son aquellos que
utilizan una pared plana como superficie de separación entre los fluidos.
¿Cuáles son las ventajas de este tipo de
intercambiadores de calor?
Aunque relativamente recientes, los
intercambiadores de calor de placas están desplazando a intercambiadores
comunes o tradicionales gracias a las ventajas que ofrecen. Entre ellas destaca
su diseño especializado, muy adecuado para transferir calor entre fluidos de
presión media y baja.
Los intercambiadores de calor soldados y
semi-soldados se utilizan para el intercambio de calor entre fluidos de alta
presión o cuando se requiere un producto más compacto: en lugar de una tubería
que pasa a través de una cámara, se componen de dos cámaras alternas,
generalmente delgadas en profundidad, separadas en su superficie más grande por
una placa de metal corrugado.
¿Cómo se compone un intercambiador de calor de
placa?
Las placas utilizadas en un intercambiador de
calor de placa y marco se obtienen mediante el prensado de una sola pieza de
metal. El acero inoxidable es un metal comúnmente usado para las placas debido
a su capacidad para soportar altas temperaturas y su resistencia a la
corrosión. Si bien el uso de este material pudiera aumentar costos iniciales,
el retorno a la inversión resulta atractivo desde el enfoque de durabilidad y
mantenimiento.
Intercambiadores de calor con placas
semi-soldadas
Existen tecnologías en intercambiadores de
calor de con placas semi-soldadas; en estas se alterna canales soldados y
canales con juntas tradicionales. El refrigerante fluye en canales soldados y
las únicas juntas en contacto con el refrigerante son dos juntas de ojo de buey
circulares entre los pares de placas soldadas. Estas juntas están hechas de
materiales resistentes, unidos para facilitar el reemplazo pues su diseño es
libre de pegamento. El medio secundario fluye en canales sellados por empaques
de elastómero con doble sellado y resistente a la corrosión. En este tipo de
diseño, los materiales de la placa evitan la mezcla de medios, con ello se
obtiene la ausencia de soldaduras de sellado que retienen la presión y un
diseño flexible pero resistente a las vibraciones.
Intercambiadores de calor con placas
corrugadas
El concepto de intercambiador de calor de
placas con canales de flujo formados por placas corrugadas y la transferencia
de calor que se lleva a cabo a través de las placas delgadas, es actualmente
uno de los métodos de intercambio de calor con mayor eficiencia técnica.
El flujo turbulento, junto con bajos factores
de contaminación y altos coeficientes de transferencia de calor, da como
resultado la posibilidad de operar con una pequeña diferencia de temperatura en
el agua de refrigeración y evaporación. Esto a su vez proporciona buenos
resultados en la operación y con altos valores de COP (Coeficiente de
rendimiento).
También significa que un intercambiador de
calor de placa semi-soldada se vuelve mucho más compacto que un intercambiador
de calor de casco y tubo para el mismo propósito.
¿Cuáles son las aplicaciones de estos intercambiadores
de calor?
Los intercambiadores de calor de placas son
ideales para aplicaciones en las que los fluidos tienen una viscosidad
relativamente baja y no contienen partículas. Además, son idóneos cuando la
temperatura de salida del producto y la temperatura de entrada del servicio son
muy similares.
Usos de intercambiadores de placas
Por sus características, este tipo de
intercambiadores son muy recomendables para:
Para uso industrial desde Farmacéutico,
Alimenticio, Químico, Petroquímico, Plantas Eléctricas, Plantas Siderúrgicas,
Marino y otros más.
Torres de Enfriamiento secas.
Calentadores de Agua y otros fluidos, mediante
vapor.
Enfriadores de Aceite.
Recuperadores de Calor, particularmente con
diferenciales cortos de temperatura.
Manejo de sustancias corrosivas, medias.
Enfriadores de agua
salada.
Para cualquier aplicación donde se requieren
diferenciales cortos de temperatura.
Para usos de refrigeración libres de
congelación
Usos de intercambiadores compactos de placas
soldadas
Este tipo de intercambiadores pueden ser
utilizados con objetivos de refrigeración en:
Evaporadores, Condensadores, Subenfriadores, Desupercalentadores
Evaporadores de Cascada/Condensadores.
O bien para procesos como:
Calentadores mediante vapor, Condensador de
vapor, Enfriadores de Nitrógeno Líquido, Enfriadores de Aciete Hidráulico, etc.
¿Cuáles son las ventajas de estos
intercambiadores de calor?
Las ventajas prácticas son:
Menor peso, Requisitos de espacio más pequeños,
Menor cantidad de volumen al rellenar el sistema con refrigerante
Este tipo de equipos no es sensible a los
choques de temperatura, y no hay vibración debido a la pequeña distancia entre
puntos de apoyo. No hay presión reteniendo las soldaduras del mismo. Debido al
flujo turbulento, los riesgos de congelamiento son pequeños, pues el diseño
acomodará la expansión evitando así daño si la congelación ocurre.
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