Intercambiadores de calor de placas y bastidor con juntas

Los intercambiadores de calor de placas con juntas Alfa Laval proporcionan una transferencia de calor eficiente en equipos con un tamaño reducido. Las unidades tienen un diseño flexible y son fáciles de reparar y mantener. La gama de productos es extremadamente amplia y se utiliza en tareas de calentamiento, enfriamiento, recuperación de calor, evaporación y condensación en aplicaciones que van desde climatización, refrigeración industrial y producción de alimentos hasta procesos más exigentes.

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Beneficios del intercambiador de calor de placas:

  • Máxima eficiencia térmica
  • Unidades compactas: ahorro de espacio, facilidad de mantenimiento y mantenimiento
  • Máximo tiempo de funcionamiento: menos ensuciamiento, estrés, desgaste y corrosión
  • Flexible - fácil de adaptar a los requisitos de cambio de servicio
Nuestros intercambiadores de calor de placas con juntas Alfa Laval optimizan la transferencia de calor mediante grandes superficies de placas corrugadas que extraen calor de un gas o líquido a otro. La alta eficiencia y una excelente fiabilidad en un diseño compacto, ofrece una inversión con el CTO más atractivo durante la vida útil del producto. No hay que olvidar las capacidades de ahorro energético y la baja huella ambiental.

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Intercambiador de calor

¿Qué es un intercambiador de calor de placas?

El concepto detrás de un intercambiador de calor es relativamente simple: calentar o enfriar un medio mediante la transferencia de calor entre éste y otro.

Intercambiador de calor de placas Alfa Laval

Intercambiador de calor de placas con juntas

En un intercambiador de calor de placas con juntas, las placas están equipadas con juntas elastoméricas que sellan los canales y dirigen los medios hacia canales alternativos. El paquete de placas se ensambla entre una placa de marco y una placa de presión y se comprime apretando los pernos que se ajustan entre estas placas. Las placas de canal y la placa de presión se suspenden de una barra de transporte superior y se fijan en posición mediante una barra de guía inferior, las cuales están fijadas a la columna de soporte. El diseño permite una limpieza fácil y una modificación sencilla de la capacidad (mediante la eliminación o la adición de placas).

Transferencia de calor intercambiador de calor de placas 

El área de transferencia de calor de un intercambiador de calor de placas con juntas consiste en una serie de placas corrugadas, ensambladas entre un marco y placas de presión para retener la presión. Las juntas actúan como sellos entre las placas. Los fluidos normalmente pasan a contracorriente a través del intercambiador de calor. Esto proporciona el rendimiento térmico más eficiente y permite un enfoque de temperatura muy cercano, es decir, la diferencia de temperatura entre el medio de proceso existente y el medio de servicio que entra.

 Para medios sensibles al calor o viscosos, se puede usar el flujo de corriente paralela para permitir que el fluido más frío se encuentre más caliente al entrar al intercambiador de calor. Esto minimiza el riesgo de sobrecalentamiento o congelación de los medios.

 

Las placas están disponibles con varias profundidades de prensado, ángulos de patrón de chevron y varias formas de corrugación, todas cuidadosamente diseñadas y seleccionadas para lograr un rendimiento óptimo. Dependiendo de la aplicación, cada gama de productos tiene sus propias características de placa específicas.

Intercambiador de calor de placas distribución del área

El área de distribución garantiza que los fluidos se distribuyan uniformemente por toda la superficie de transferencia de calor y ayudan a evitar las zonas estancadas que pueden causar ensuciamiento.

 

Si bien la alta turbulencia de flujo entre las placas produce una mayor transferencia de calor, la consecuencia es la caída de presión. Nuestros ingenieros de diseño térmico pueden ayudarlo a diseñar y seleccionar el modelo y la configuración que sean adecuados para su aplicación para que ofrezca el máximo rendimiento térmico con una caída de presión mínima.

Funcionamiento de un intercambiador de calor

Esta animación muestra el principio de funcionamiento de un intercambiador de calor de placas con juntas de 1 paso para líquidos/líquidos, donde los fluidos corren contracorriente a través del intercambiador de calor. El líquido caliente (ilustrado en rojo) normalmente entra por una de las conexiones superiores y sale por la conexión inferior. El líquido frío (ilustrado en azul) entra por una de las conexiones inferiores y sale por la conexión de arriba.

 

A medida que los fluidos pasan a través del intercambiador de calor, el calor se transfiere de los medios calientes a los medios fríos. El flujo de contracorriente permite las máximas posibilidades de recuperación de calor y se puede lograr una aproximación muy cercana a la temperatura. La temperatura cruzada también es posible, lo que significa que la salida caliente puede alcanzar una temperatura más baja que la salida fría. Esto sólo puede lograrse de forma limitada con intercambiadores de calor tubulares que hacen que los intercambiadores de calor de placas y bastidores sean más eficientes térmicamente.

Los fluidos entran a través de las conexiones y portillas de las placas de transferencia de calor. Las juntas de estanqueidad especialmente diseñadas, situadas entre las placas, dirigen los fluidos de modo que los fluidos calientes y fríos pasan contracorriente en canales alternados. Cuando el fluido entra entre las placas, pasa sobre el área de distribución. Alfa Laval ofrece dos tipos de áreas de distribución: nuestra patentada CurveFlowTM y el patrón de chocolate. El área de distribución bien diseñada de Alfa Laval es una de las características más importantes de un intercambiador de calor de placas. Su principal propósito es asegurar un flujo uniforme de fluido sobre toda la placa, al tiempo que se maximiza la eficiencia de la transferencia de calor y se minimiza la mala distribución y el ensuciamiento. En la animación se puede ver que el área de distribución ayuda a los fluidos a llenar rápidamente toda la sección transversal de las placas.

 

Para medios muy sensibles al calor, el flujo de corriente se utiliza en intercambiadores de calor de placas con juntas. La ventaja de este diseño es que el fluido más frío se encuentra con el más caliente al entrar en el intercambiador de calor, minimizando el riesgo de sobrecalentamiento o congelación de los medios sensibles. En la animación se puede imaginar que el fluido caliente está invertido, de modo que ambos fluidos entran por las conexiones inferiores.

 

La animación muestra el principio de funcionamiento de un intercambiador de calor de placas con juntas convencionales, pero el mismo principio de funcionamiento es aplicable también a las gamas especializadas como nuestros intercambiadores de calor de placas semisoldadas y WideGap.

Teoría de la transferencia de calor

Las leyes naturales de la física siempre permiten que la energía de conducción en un sistema fluya hasta que se alcance el equilibrio. El calor abandona el cuerpo más caliente o el fluido más caliente, siempre que haya una diferencia de temperatura y se transfiera al medio frío.


Un intercambiador de calor sigue este principio en su esfuerzo por alcanzar la ecualización. Con un intercambiador de calor tipo placa, el calor penetra en la superficie, lo que separa el medio caliente del frío con mucha facilidad. Por lo tanto, es posible calentar o enfriar fluidos o gases que tengan niveles de energía mínimos. La teoría de la transferencia de calor de un medio a otro, o de un fluido a otro, está determinada por varias reglas básicas:

  • El calor siempre se transferirá de un medio caliente a un medio frío.
  • Siempre debe haber una diferencia de temperatura entre los medios.
  • El calor perdido por el medio caliente es igual a la cantidad de calor ganado por el medio frío, excepto por las pérdidas a los alrededores.

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Tecnología de placas y juntas

El diseño de las placas corrugadas optimiza la transferencia de calor al proporcionar un área de superficie total grande pero compacta a través de la cual se puede extraer el calor de un líquido al otro. 

 

El área de transferencia de calor de las placas se presiona en un patrón de espiga corrugado. Cuando dos placas se superponen con patrones de espiga opuestos, el flujo en forma de hélice y la alta turbulencia producen altos coeficientes de transferencia y una autolimpieza efectiva.

 

Un cambio en el patrón de corrugación permite que el intercambiador de calor se utilice en diferentes procesos, incluso en aquellos con medios muy sucios.

 

El área de distribución de la placa garantiza un flujo uniforme de fluido sobre toda la placa para maximizar la capacidad de transferencia de calor. Una distribución de flujo optimizada también reduce las zonas de ensuciamiento y de temperatura desigual, manteniendo los niveles de rendimiento altos con el tiempo sin pérdidas de energía innecesarias, costos de mantenimiento o paradas no planificadas.

 

Las juntas son componentes clave en el rendimiento del intercambiador de calor. Diseñamos la junta y la placa para asegurar un sello optimizado. Cada uno está adaptado a la función del intercambiador de calor. El perfil, el ancho, el grosor, el tipo de polímero y el compuesto correctos hacen una gran diferencia para evitar el riesgo de fugas prematuras o daños en la junta o la placa. Sus beneficios son una vida útil prolongada de la junta, menos tiempo de inactividad y menores costos de mantenimiento.

¿Más información? Póngase en contacto con nosotros y un experto de nuestro equipo le ayudará en todo lo posible. 

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