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Un intercambiador de calor de placas soldadas de amplio espacio se diseña para un paso de fluido complejo, y no es simplemente una versión más grande de un intercambiador de placas para agua limpia. La geometría del canal, la distribución del flujo, el material y la calidad de la soldadura deben trabajar en conjunto para cumplir con la carga térmica, controlando al mismo tiempo la deposición, la erosión y las necesidades de mantenimiento.
Aumentar la separación entre los canales facilita el paso de partículas y fibras, pero también modifica la velocidad del fluido y la forma en que se transfiere el calor cerca de la pared. Si el caudal total permanece constante, una mayor superficie de flujo puede reducir la velocidad. Esto puede ser útil para minimizar la pérdida de presión, pero desfavorable para una suspensión que se sedimenta a caudales bajos.
Por lo tanto, el cálculo térmico e hidráulico requiere las propiedades reales del fluido a la temperatura de operación. Un valor de viscosidad sin considerar la temperatura, la velocidad de cizallamiento o la concentración puede resultar insuficiente para una suspensión no newtoniana.
| Medio | Preocupación principal del pasaje | Revisión del diseño |
|---|---|---|
| Suspensión mineral o de alúmina | Asentamiento, erosión local y escala | Separación, distribución de entrada y rango de velocidad de funcionamiento |
| Corriente fibrosa de jugo o pulpa | Puenteo de fibra en restricciones | Geometría de contacto, longitud de la fibra y cribado aguas arriba |
| Jarabe viscoso o puré | Resistencia dependiente de la temperatura y flujo desigual | Reología, disposición de los conductos y rendimiento en condiciones de frío |
| Líquido del proceso de cristalización | Depósitos que crecen durante el servicio | Temperaturas de la pared, concentración y ruta de limpieza |
Elintercambiador de calor de placas soldadas de amplio espacioLa bibliografía indica espacios entre canales de 8 a 30 mm en toda la gama de productos. Este es un rango de cribado, no una regla que garantice que las partículas ligeramente más pequeñas que el espacio siempre pasarán sin acumularse. La aglomeración, la orientación de las fibras y la geometría de la entrada pueden modificar el resultado.
Las placas planas, con hendiduras o con soportes modifican la mezcla, el esfuerzo cortante en la pared y la resistencia hidráulica. La geometría debe seleccionarse en función del fluido, en lugar de asignarle un umbral de turbulencia universal. El flujo a través de un canal corrugado real para lodos no puede describirse adecuadamente con un número de Reynolds tomado de una geometría diferente.
Los dos circuitos pueden requerir conductos diferentes. Un lado de proceso sucio puede requerir un conducto libre más amplio, mientras que un lado de servicio limpio puede utilizar una geometría diferente para satisfacer su demanda térmica. El coeficiente global de transferencia de calor sigue dependiendo de las películas de fluido, la conducción por placas y la incrustación.
Identificación del material:Vincule la placa y los materiales de la barrera de presión a los registros de servicio y trazabilidad aprobados.
Conformación y dimensiones de las planchas:Verifique la separación prevista, la planitud, la geometría del soporte y la alineación del canal.
Preparación conjunta:Controlar el ajuste y la limpieza según el método de soldadura y la aleación especificados.
Soldadura cualificada:Utilice el procedimiento y las cualificaciones del personal exigidas por las especificaciones de diseño y compra.
Inspección y pruebas:Siga el plan aprobado para dimensiones, inspección, fugas e integridad de la presión.
Se debe analizar la soldadura por resistencia, láser, plasma u otros métodos de soldadura en función de la construcción específica. El nombre del proceso por sí solo no determina la capacidad de presión, el comportamiento ante la corrosión ni la vida útil a la fatiga de la junta.
Los aceros inoxidables, los aceros dúplex, el titanio y las aleaciones de níquel se adaptan a diferentes entornos químicos. El nivel de cloruros por sí solo no constituye una especificación completa del material; la temperatura, el pH, las condiciones oxidantes, las impurezas y las condiciones de las grietas también son factores importantes.
En el caso de una suspensión mineral, la erosión es un mecanismo independiente. Un material resistente a la corrosión puede sufrir adelgazamiento localizado donde un chorro de entrada o un conducto restringido concentra el flujo abrasivo. Por lo tanto, la selección del material y el diseño de la distribución deben revisarse conjuntamente.
Un conjunto de placas soldadas no se despliega en placas sueltas. La disposición de la tapa suministrada define qué canales se pueden inspeccionar o limpiar mecánicamente. Al seleccionar el equipo, revise las herramientas necesarias, la dirección de acceso, el aislamiento y la compatibilidad de limpieza, mientras aún haya espacio disponible.
Compare las disposiciones verticales y horizontales con el comportamiento de la suspensión, el drenaje, el soporte estructural y la ruta de limpieza prevista. Ninguna orientación es automáticamente superior para todas las suspensiones.
Solicite una ficha técnica térmica que abarque el rango de operación, la base hidráulica, un listado de materiales y planos que muestren el paso y el acceso para mantenimiento. Acuerde el plan de inspección y pruebas e identifique la documentación requerida para la aceptación en fábrica. Estos entregables permiten evaluar una propuesta integral más allá de las afirmaciones generales sobre la protección antiincrustante.
Revisar las bases de diseño y fabricación de espacios amplios →
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