Tipos de intercambiadores de calor
Diferencias entre intercambiadores de calor de placas e intercambiadores de calor de carcasa y tubos
Ambosintercambiadores de calor de placasyintercambiadores de calor de carcasa y tubosSon componentes esenciales en los enfriadores y bombas de calor de absorción de LiBr de Hope Deepblue, y cada uno ofrece ventajas únicas según la aplicación. A continuación, se presenta una comparación basada en aspectos clave:
1. Estructura
- Intercambiador de calor de placas (PHE):
- Compuesto por múltiples placas metálicas delgadas y corrugadas apiladas entre sí, con juntas de sellado o soldadura fuerte entre ellas.
- El fluido fluye a través de placas alternas, creando una gran superficie para el intercambio de calor en un espacio compacto.
- Intercambiador de calor de carcasa y tubos (S&T):
- Consta de una carcasa cilíndrica que contiene un haz de tubos.
- Un fluido fluye por el interior de los tubos, mientras que el otro fluye por el exterior, dentro de la carcasa.
2. Eficiencia de transferencia de calor
- PHE:
- Ofrece un coeficiente de transferencia de calor más elevado debido a la gran superficie y a la mayor turbulencia provocada por las ondulaciones de las placas.
- Más eficiente para el intercambio de calor en aplicaciones con temperaturas muy próximas.
- CALLE:
- Generalmente, su eficiencia de transferencia de calor es menor en comparación con los intercambiadores de calor de placas debido a una menor superficie y a patrones de flujo que pueden no maximizar la turbulencia.
3. Requisitos de tamaño y espacio
- PHE:
- Compacto y ligero, lo que lo hace ideal para aplicaciones con espacio limitado.
- Más fácil de instalar en espacios reducidos.
- CALLE:
- Debido a su diseño, es más grande y voluminoso, por lo que requiere más espacio para su instalación.
4. Mantenimiento
- PHE:
- Es más fácil de desmontar y limpiar gracias a sus placas extraíbles.
- El mantenimiento puede realizarse sin necesidad de desmontar la unidad completa.
- CALLE:
- La limpieza requiere más esfuerzo y tiempo, ya que el acceso al haz de tubos puede implicar el desmontaje de partes de la carcasa.
- Se necesitan herramientas para limpiar los tubos.
5. Presión y temperatura de funcionamiento
- PHE:
- Limitaciones impuestas por los materiales de las juntas en cuanto a la resistencia a la presión y la temperatura.
- Se utiliza normalmente para aplicaciones de baja a media presión y temperatura.
- CALLE:
- Más robusto y capaz de soportar presiones y temperaturas más elevadas.
- Adecuado para aplicaciones industriales exigentes.
6. Cost
- PHE:
- Generalmente resulta más rentable para necesidades de intercambio de calor de tamaño pequeño a mediano.
- Menores costes iniciales y de instalación.
- CALLE:
- Mayor coste inicial debido a los materiales que requiere y a la complejidad de su construcción.
- Resulta rentable para aplicaciones de mayor envergadura gracias a su durabilidad.
7. Aplicaciones en unidades de absorción de LiBr
- PHE en unidades de LiBr:
- Utilizado pararecuperación de calor internay aplicaciones que requieren una alta eficiencia térmica.
- Su tamaño compacto permite su integración en secciones más pequeñas de la unidad.
- Ciencia y Tecnología en Unidades de LiBr:
- Se utiliza en áreas que requierenmanejo de alta presión o temperatura, como el generador o el absorbedor.
- Ofrece durabilidad para un funcionamiento a largo plazo en diversas condiciones.
Conclusión
Ambos tipos de intercambiadores de calor desempeñan un papel fundamental en el diseño de los enfriadores y bombas de calor de absorción de LiBr de Hope Deepblue. Los intercambiadores de calor de placas se prefieren para configuraciones de alta eficiencia, compactas y accesibles, mientras que los intercambiadores de calor de carcasa y tubos se eligen por su robustez y su idoneidad para entornos de alta presión y alta temperatura. La selección de uno u otro depende de las necesidades operativas específicas y de las consideraciones de diseño del sistema.
Un intercambiador de calor de carcasa y tubos consta de varios componentes clave, entre ellos la carcasa, el haz de tubos de transferencia de calor, las placas tubulares, los deflectores (placas plegables) y las cajas de tubos. La carcasa suele ser cilíndrica y aloja los haces de tubos en su interior, cuyos extremos se fijan a las placas tubulares. La transferencia de calor se produce entre dos fluidos: el fluido que circula por los tubos, denominado fluido del lado de los tubos, y el fluido que los rodea, conocido como fluido del lado de la carcasa. Para mejorar la eficiencia de la transferencia de calor del fluido del lado de la carcasa, se suelen instalar varios deflectores en su interior. Estos deflectores ayudan a aumentar la velocidad del fluido, dirigiéndolo a través del haz de tubos varias veces a intervalos regulares, lo que mejora la turbulencia del fluido y, por consiguiente, la transferencia de calor.
Un intercambiador de calor de placas se compone de múltiples placas delgadas, estampadas y corrugadas, dispuestas a intervalos específicos y selladas con juntas en los bordes. Estas placas se apilan y se mantienen unidas mediante un bastidor y pernos de compresión. Los cuatro orificios en las esquinas de las placas y las juntas forman los tubos de distribución y recolección de fluidos. Los fluidos caliente y frío se canalizan de manera eficiente, quedando cada uno separado en lados opuestos de cada placa. El calor se transfiere a través de las placas a medida que los fluidos fluyen por los canales, lo que permite un intercambio de calor eficiente entre ambos fluidos.
Las distintas estructuras de estos dos intercambiadores de calor dan como resultado diferentes eficiencias de intercambio térmico. Hope Deepblue diseña cuidadosamente cada producto para garantizar la compatibilidad óptima entre el intercambiador de calor y la unidad, ofreciendo así un rendimiento superior y productos mejorados a sus clientes.
Fecha de publicación: 29 de marzo de 2024
