Intercambiadores de Calor de Placas Soldadas
Qué es un intercambiador de calor de placas soldadas
Los intercambiadores de calor de placas soldadas son un tipo de intercambiador de calor que se utiliza en aplicaciones de procesos industriales, a menudo para medios viscosos o semiincrustantes o cuando la temperatura o la presión son superiores a las técnicamente posibles para los tipos de placas con juntas. En la mayoría de los casos se utilizan placas onduladas que se sueldan entre sí creando un paso multicanal para el fluido. Los medios, separados por las placas, fluyen normalmente en flujo cruzado / contracorriente (cuando se utiliza más de un paso).
A continuación se describen los siguientes tipos de intercambiadores de calor de placas soldadas que podemos suministrar:
- Intercambiadores de calor de placas soldadas con placas onduladas montadas en un bastidor con paneles laterales atornillados que forman un bloque - GreanBoxTM - Modelo S
- Intercambiadores de calor de placas totalmente soldadas con placas onduladas montadas en un bastidor totalmente soldado con paneles laterales semiesféricos que forman un bloque cilíndrico - GreanBoxTM - Modelo W
- Intercambiadores de calor de placas soldadas con placas tachonadas montadas en un bastidor con paneles laterales atornillados formando un bloque - GreanBoxTM - Modelo SP
- Intercambiadores de calor de placas soldadas con placas onduladas montadas en un bastidor e insertadas en una carcasa con un panel lateral atornillado en un lado que forma un cilindro - Intercambiador de calor de placas y carcasa
GreenBox™ - Modelo S
En GreenBox™ - Modelo S es un intercambiador de calor de placas soldadas, diseñado con placas onduladas cuadradas soldadas entre sí para formar el núcleo del intercambiador de calor, conocido como el "corazón". Hay sin juntas entre las placasEn su lugar, el sellado se consigue totalmente mediante soldadura. Sólo la paneles laterales desmontables utilizar juntas para el sellado exterior.
Fácil acceso para el mantenimiento
Se puede acceder fácilmente a la superficie de la placa -o corazón- para inspeccionarla o limpiarla con sólo retirar los cuatro paneles laterales. Este diseño permite un mantenimiento rápido y eficaz sin grandes tiempos de inactividad.
Esquinas blandas patentadas para una durabilidad superior
El diseño patentado de esquinas suaves del conjunto de corazón y panel convierte a GreenBox en uno de los intercambiadores de calor más robustos y fiables de su clase. Gracias a su resistencia mecánica, es ideal para entornos de proceso exigentes con altas presiones y temperaturas.
Eficiencia térmica excepcional
Los intercambiadores de calor de placas soldadas de Nexson están fabricados para ofrecer el máximo rendimiento térmico, lo que los hace ideales para aplicaciones como recuperación de calor, intercambiadores, condensadores, rehervidores y evaporadores. También tienen un buen rendimiento en tareas de semi-incrustación.
Alta eficiencia frente a carcasa y tubos
Las placas onduladas de GreenBox crean un flujo altamente turbulento, por lo que es aproximadamente cinco veces más eficiente que los intercambiadores de calor de carcasa y tubos tradicionales. Con una aproximación a la temperatura de tan solo 2 °C, GreenBox también ocupa poco espacio, lo que reduce los costes de instalación, funcionamiento y mantenimiento.
Configuraciones flexibles
GreenBox puede funcionar en configuraciones de una o varias pasadas, en función de sus necesidades. El acceso a las placas sigue siendo sencillo: basta con retirar los paneles laterales para inspeccionarlas o limpiarlas.
Principales ventajas
1. Tecnología robusta y patentada
GreenBox es una solución patentada por Nexson, validada mediante exhaustivas pruebas de presión y ciclos de temperatura. Establece un nuevo estándar de durabilidad mecánica entre los intercambiadores de calor de placas soldadas.
2. Maneja medios semiincrustantes
GreenBox está diseñado para manejar uno o dos fluidos semiincrustantes simultáneamente. Su diseño de placa ondulada garantiza una elevada tensión de cizallamiento, lo que minimiza las incrustaciones en la superficie.
3. Fácil de limpiar
El mantenimiento es sencillo: basta con retirar los paneles y limpiarlos con un chorro de agua a alta presión.
4. Área de transferencia de calor intercambiable
Gracias a su construcción modular, el área de transferencia de calor (corazón) puede sustituirse independientemente de los paneles. Si su proceso evoluciona o cambian los requisitos de materias primas, GreenBox puede adaptarse fácilmente, incluso cambiando a las placas tachonadas de Nexson para medios con más incrustaciones.
5. Enfoque de temperatura cercana
Con placas onduladas de alta eficiencia y un excelente valor K, GreenBox consigue aproximaciones de temperatura ajustadas y temperaturas de cruce uniformes.
6. Gran capacidad de caudal con bajas caídas de presión
Se trata de un intercambiador de calor de varias secciones con deflectores personalizables en función de los requisitos de caudal y caída de presión.
7. Acceso total a la zona de transferencia de calor
Basta con retirar los cuatro paneles para acceder a toda la zona de transferencia de calor durante el mantenimiento programado de la planta.
Selección de materiales y límites de diseño
GreenBox™ - Modelos S y W - puede fabricarse en prácticamente cualquier material conformable y soldable, incluidos:
Aceros inoxidables: 304 / 304L, 316 / 316L, 904L
Aleaciones especiales: 254 SMO, C276, Níquel 200/201, Aleación 59
Calidades de titanio: Titanio Gr1, Gr11
Otros materiales disponibles previa solicitud
Parámetros de diseño
Presión de diseño: Desde vacío total hasta 50 barg
Temperatura de diseño: Desde -50°C a 450°C
GreenBoxTM - Modelo W
El GreenBoxTM - modelo W es una variación del GreenBoxTM - modelo S pero, en este caso, tenemos un intercambiador de calor verdaderamente soldado. Como antes, el intercambiador de calor está hecho de placas onduladas cuadradas soldadas entre sí, que forman el corazón del intercambiador de calor. No hay junta entre las placas; el sellado se realiza mediante soldadura. Para este modelo, en lugar de los paneles laterales desmontables con juntas para el sellado exterior, tenemos 4 semicarcasas soldadas al paquete de placas y cerrándolo completamente en forma cilíndrica. Como ahora tenemos una construcción totalmente soldada y no practicable, este modelo es perfecto para medios limpios a altas temperaturas y/o presiones. Como la GreenBoxTM - modelo W está totalmente soldada no se necesitan juntas ni pernos para cerrar los paneles a pares específicos. Esto, en combinación con la robusta construcción de esquinas patentada por Nexson, garantiza que los problemas de fugas sean prácticamente inexistentes, incluso en aplicaciones con funcionamiento periódico.
Aparte de eso, las Aplicaciones (abajo), Ventajas, Selección de Materiales y Límites de Diseño (arriba) para el GreenBoxTM - modelo W son similares al GreenBoxTM - modelo S.
GreenBox™ - Modelo SP
En GreenBox™ - Modelo SP es una variación del GreenBox™ - Modelo S, desarrollado para superar las limitaciones relacionadas con la pequeña separación entre canales en los intercambiadores de calor de placas soldadas tradicionales con placas corrugadas. Estas limitaciones se hacen especialmente evidentes cuando se trata de medios incrustantes.
Diseño patentado con placas planas tachonadas
Para hacer frente a este reto, Nexson ha desarrollado una solución patentada que utiliza placas planas tachonadas, similares en concepto a las utilizadas en los intercambiadores de calor en espiral. Estas placas se sueldan entre sí para formar el núcleo (o "corazón") del intercambiador, igual que en los modelos de placas onduladas.
Con este diseño, la longitud del espárrago y la separación entre canales pueden configurarse individualmente para cada lado del medio. Esto permite una mayor flexibilidad de diseño, especialmente cuando los lados caliente y frío tienen caudales diferentes. Además, el mayor espaciado entre canales es ideal para aplicaciones en las que hay incrustaciones o medios viscosos.
Fácil acceso para inspección y limpieza
Al igual que en el Model S, el paquete de placas del Model SP está instalado en un bastidor con cuatro paneles laterales desmontables. La extracción de estos paneles permite una inspección completa de la zona de transferencia de calor y la limpieza mecánica con un chorro de agua.
Construcción más robusta para aplicaciones duras
A diferencia de las placas onduladas, las placas planas no necesitan ser moldeadas, lo que elimina las limitaciones en la selección de materiales. El grosor de la placa suele ser mayor en el modelo SP, lo que la hace más robusta y adecuada para medios erosivos.
Además, las placas planas permiten utilizar materiales menos conformables y de alto rendimiento, como los aceros dúplex y superdúplex, que ofrecen una excepcional resistencia a la corrosión, lo que convierte al modelo SP en una opción superior para entornos de proceso agresivos.
Beneficios compartidos y aplicaciones
Además de su construcción única, las aplicaciones y ventajas de GreenBox™ - Modelo SP son en gran medida similares a las del Modelo S, incluyendo:
Alta eficiencia térmica
Compatibilidad con medios semiincrustantes
Fácil mantenimiento
Aproximación a temperaturas cercanas
Gran caudal con bajas caídas de presión
Área de transferencia de calor modular e intercambiable
Selección de materiales y límites de diseño
El GreenBox™ - Modelo SP se puede fabricar en una amplia gama de materiales soldables adecuados para la construcción de placas tachonadas, incluyendo:
Aceros inoxidables: 304 / 304L, 316 / 316L, 904L
Aleaciones especiales: 254 SMO, C276, Níquel 200/201, Aleación 59
Calidades de titanio: Titanio Gr1, Gr11
Aceros dúplex y superdúplex
Acero al carbono: SA 516 Gr 60/70
Otros materiales previa solicitud
Parámetros de diseño
Presión de diseño: Desde vacío total hasta 50 barg
Temperatura de diseño: Desde -50°C a 450°C
Intercambiadores de calor de placas y carcasa
El Grupo Nexson también ofrece Intercambiadores de calor de placas y carcasaEn este caso, los paquetes de placas soldadas onduladas se insertan en carcasas cilíndricas con un panel que se puede abrir por un lado. El paquete de placas puede ser:
Soldado en su lugar, o
Insertado con juntas, lo que permite una construcción desmontable.
En la versión con juntas, el paquete de placas es extraíble para su limpieza mecánica o incluso su sustitución, lo que ofrece flexibilidad en el mantenimiento y los cambios de proceso.
Aplicaciones de los intercambiadores de calor de placas soldadas
Aplicaciones líquido-líquido
Los intercambiadores de calor de placas soldadas se utilizan ampliamente para tareas de líquido a líquido en numerosas industrias, entre las que se incluyen:
Pasta y papel
Refinerías
Petroquímica
Petróleo y gas
Industria alimentaria
Minería
Fabricación de acero y metales
Aplicaciones típicas:
Recuperación de calor
Calefacción
Refrigeración
Aplicaciones bifásicas
Condensación con subenfriamiento
Tras la condensación, se puede utilizar una sección específica del intercambiador de calor para subenfriar el condensado antes de que salga de la unidad, lo que se consigue mediante deflectores.
Evaporación / Reboiler
Los intercambiadores de calor de placas soldadas GreenBox pueden utilizarse como rehervidores o evaporadores termosifónicos, y suelen funcionar en configuración de paso único.
Usos tradicionales en sistemas bifásicos
Utilizados en los principales sectores industriales (pulpa y papel, refinerías, petroquímica, petróleo y gas, alimentación, minería, etc.), los intercambiadores de calor de placas soldadas gestionan eficazmente los cambios de fase manteniendo un diseño compacto y una alta eficiencia.
Intercambiadores de calor de placas soldadas en la industria
Estos intercambiadores de calor se eligen por su eficacia, flexibilidad y robustez. Manejan con facilidad una gran variedad de líquidos, medios semiincrustantes o viscosos, gases y flujos bifásicos.
Los usos típicos son:
Economizadores
Calentadores / Enfriadores
Condensadores
Evaporadores
Calentadores de vapor
Remolques
Aplicaciones específicas del sector
Petróleo y gas
Tanto en aplicaciones terrestres como marinas, los intercambiadores de calor de placas soldadas suelen sustituir a los tradicionales intercambiadores de calor de carcasa y tubos o de placas con juntas, proporcionando soluciones más compactas y eficientes.
Refinerías de Petróleo
Las refinerías necesitan intercambiadores de calor para múltiples procesos críticos:
Desalinización
Destilación atmosférica y al vacío
Craqueo catalítico
Reformar
Mezcla
También se presta cada vez más atención a la integración de biocombustibles y materias primas no fósiles, y los intercambiadores de calor de placas soldadas desempeñan un papel fundamental en las mejoras de eficiencia energética.
Industrias Petroquímicas
Estos intercambiadores apoyan la producción de una amplia gama de productos químicos de consumo e industriales, como:
PVC y cloruro de vinilo
Polietileno, Poliamidas
Etilenglicol, Poliésteres
Poliestireno, PET
TDI (Diisocianato de tolueno), MDI (Diisocianato de metileno difenilo)
Permiten una transferencia de calor eficaz en procesos complejos y exigentes.
Indústrias de Minería y Siderurgia
A medida que las industrias se orientan hacia la electrificación y los procesos con bajas emisiones de carbono, los intercambiadores de calor son necesarios para:
Producción de minerales para baterías
Captura y utilización del carbono
Reducción directa del hierro con hidrógeno
Mejora de la eficiencia en la producción tradicional de acero a base de coque
Los intercambiadores GreenBox ayudan a cumplir estos requisitos modernos de energía y sostenibilidad.
Industrias Químicas
Los intercambiadores de calor de placas soldadas son ideales para la producción de:
Ácido sulfúrico y fosfórico
Hidróxido de sodio, amoníaco
Cloro, ácido clorhídrico
Peróxido de hidrógeno, ácido fórmico
Tintas y pigmentos (por ejemplo, dióxido de titanio)
Estos procesos exigen soluciones de intercambiadores de calor resistentes a la corrosión.
Industria papelera
Este sector se beneficia de los intercambiadores de calor en aplicaciones tanto tradicionales como innovadoras de base biológica, como:
Biocarburantes de tall oil
Producción de metanol y trementina
Ácido sulfúrico de los gases de escape
Separación de la lignina del licor negro
Biogás y biopellets
Captura de carbono y fábricas de bioproductos
Las fábricas de celulosa modernas aspiran a la autosuficiencia energética e incluso a una huella de carbono negativa, una combinación perfecta para los intercambiadores de calor de placas soldadas eficientes.
Industria alimentaria
El aumento de la demanda mundial de alimentos impulsa la necesidad de un procesado eficiente. Las aplicaciones incluyen:
Productos lácteos, proteínas de la leche
Cervecerías
Zumos de fruta
Almidón y proteínas vegetales
Producción de azúcar y alcohol
Aceites y grasas comestibles
Sopas y salsas
Incluso las aguas residuales de la producción de alimentos pueden tratarse para generar biogás utilizando intercambiadores de calor para la recuperación de energía.
¿Por qué elegir intercambiadores de calor de placas soldadas?
Tamaño compacto con alta eficiencia térmica
Asas altas presiones, altas temperaturas y medios corrosivos/erosivos
Adecuado para semiincrustantes y antiincrustantes (especialmente en las versiones con placa tachonada)
A largo plazo fiabilidad en entornos exigentes
Ideal para industrias en las que control preciso de la temperatura es crucial