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La selección de intercambiadores de calor industriales comienza con la aplicación del proceso: qué se debe calentar o enfriar, qué fluido transporta y cómo se realizará el mantenimiento del equipo. Esta descripción general de las aplicaciones relaciona las familias de intercambiadores de calor de placas de SHPHE con los procesos industriales, servicios generales, aplicaciones marinas y recuperación de calor, manteniendo claras las diferencias entre ellos.
| Restricción primaria | Familia de productos a evaluar | Información que determina la idoneidad |
|---|---|---|
| Canales de proceso soldados con tapas accesibles | Intercambiador de calor de placas soldadas HT-Bloc | Composición del fluido, incrustaciones y acceso para mantenimiento |
| Sólidos, fibras o lodo viscoso | intercambiador de calor de placas soldadas de amplio espacio | Distribución de partículas, reología, sedimentación y erosión. |
| Equipos para procesos de placas y carcasas soldadas | Intercambiador de calor de placas soldadas TP | Carga térmica, envolvente de presión y disposición de la carcasa |
| Aplicación compacta de fluidos limpios a alta presión | intercambiador de calor de circuito impreso (PCHE) | Limpieza del canal, diferencial de presión y ciclos térmicos |
| Compatible con líquidos y con placas extraíbles. | intercambiadores de calor de placas con juntas | Compatibilidad de placas y juntas, flujo y necesidades de limpieza |
| Recuperación de calor de gases de escape o de proceso | precalentador de aire de placas | Composición del gas, polvo, punto de rocío y margen del ventilador |
Estas son indicaciones iniciales, no especificaciones de equipos intercambiables. La hoja de datos, los materiales y la configuración de la unidad propuesta determinan los límites operativos reales.
Se consideran equipos compactos de placas soldadas para la recuperación de calor líquido, enfriadores y ciertas aplicaciones de condensación o re-ebullición. En una modernización, la revisión debe incluir la fuente de calor recuperable, el flujo receptor, el enfoque térmico y el acceso para la limpieza.
En los sistemas de tratamiento de gases, un intercambiador de calor pobre/rico recupera energía entre la solución pobre regenerada y la solución rica cargada. La selección de materiales debe tener en cuenta la composición química completa de la solución y la posible contaminación. La carga recuperable y la pérdida de presión en ambos lados deben compararse en las mismas condiciones de proceso.
Los enfriadores de gas pueden funcionar después de la compresión o dentro de los procesos de purificación. La contención de la presión, la composición del fluido, la formación de condensado y la separación previa son factores importantes para su selección. No se debe asignar una configuración para gas a una configuración para líquido simplemente porque ambos productos utilizan placas.
La composición del crudo, el comportamiento de las ceras y los asfaltenos, la química del agua y los sólidos en suspensión determinan la evaluación de la incrustación y la corrosión. Las tapas accesibles facilitan la inspección y la limpieza cuando la disposición de la instalación no permite el espacio de servicio necesario.
La recuperación de calor del agua salina caliente requiere una revisión conjunta de la compatibilidad de la aleación, la concentración, la formación de incrustaciones y la temperatura de la pared de operación. Se selecciona una aleación resistente a la corrosión para el medio específico; ninguna designación de aleación ofrece una garantía universal para todos los servicios con salmuera o ácidos mixtos.
Los intercambiadores de calor de placas soldadas de amplio espacio se evalúan en aplicaciones donde los sólidos o las fibras hacen que los conductos estrechos convencionales no sean adecuados. El espacio entre los canales, la distribución de la entrada, la orientación y el método de limpieza deben seleccionarse conjuntamente. Un mayor espacio por sí solo no determina la velocidad mínima necesaria para mantener la suspensión en movimiento.
El enfriamiento por precipitación-lodo debe mantener el perfil de temperatura requerido durante el manejo del licor alcalino, los cristales semilla y la formación de depósitos. Se revisan las disposiciones verticales y horizontales en función del diseño del sitio, la distribución y la ruta de limpieza planificada.
Estas tareas pueden presentar condiciones químicas y de sólidos diferentes a las de la precipitación con semillas. Especifique la corriente en la ubicación real del proceso, incluyendo su concentración, rango de temperatura y requisitos de limpieza, en lugar de tratar todos los intercambiadores de alúmina como un único servicio de lodos idéntico.
La viscosidad del jarabe aumenta con la concentración o disminuye la temperatura. Por lo tanto, el diseño térmico debe incluir la condición de temperatura más baja relevante y la demanda de bombeo admisible de la planta. La geometría del conducto y el acceso para la limpieza también se ven afectados por el arrastre de fibra aguas arriba.
La pasta puede contener sólidos en suspensión, fibras biológicas y una viscosidad que varía durante el procesamiento. La selección del equipo debe mantener la temperatura de proceso requerida, a la vez que el método de limpieza elegido sea accesible y compatible con el material de la placa.
La pulpa de pretratamiento LFP, el agua residual de la pulpa y otros flujos de partículas requieren datos específicos de tamaño de partícula y reología. Deben separarse de las tareas de recuperación de gases de escape calientes en el programa de equipos. El cribado previo y un diseño de distribución que limite el desgaste local siguen siendo importantes incluso con canales anchos.
Los equipos PCHE y TP tienen diferentes métodos de construcción y mantenimiento. PCHE utiliza canales unidos por difusión para aplicaciones específicas con fluidos limpios. TP proporciona una disposición de placas soldadas dentro de una carcasa específica. Ambos deben compararse según los requisitos del proceso, en lugar de agruparlos bajo una misma presión o capacidad de limpieza.
Para un enfriador de gas compacto, revise la composición, la presión de diseño, el ciclo de presión, la temperatura mínima y la limpieza de los canales. La compatibilidad con el hidrógeno y la evaluación de la fatiga forman parte del diseño específico del material y del equipo.
El uso de ácido acrílico requiere prestar atención a la corrosión, la tendencia a la polimerización, la distribución del tiempo de residencia y los límites operativos del licenciante del proceso. Las condiciones de entrada completas y el perfil de condensación son datos de diseño más útiles que una única temperatura nominal de salida.
Los enfriadores de purificación deben adaptarse a la química del proceso y a los requisitos de funcionamiento continuo. Los calentadores de placas internos pueden utilizar el espacio disponible en la columna, pero la instalación, el soporte, la inspección y la extracción deben resolverse en función del diseño de la columna.
Los paquetes de placas extraíbles son valiosos cuando el acceso para inspección y limpieza es importante y los materiales de las placas y juntas seleccionados son adecuados para los fluidos. Los servicios químicos, el soporte de procesos POE y los circuitos de refrigeración de materiales de baterías requieren hojas de datos independientes para sus propios límites de temperatura, presión y compatibilidad.
El sistema cerrado de agua de refrigeración suele estar aislado de una fuente de refrigeración externa para mantener una química del agua controlada. En el diseño deben incluirse las temperaturas estacionales del agua de refrigeración, el caudal mínimo, la redundancia y el acceso para el mantenimiento.
Un intercambiador puede transferir calor separando las presiones de las redes de calefacción primaria y secundaria. Las bombas, válvulas, controles y sistemas de protección deben revisarse como parte de la estación, especificando la carga térmica y los límites hidráulicos requeridos para cada circuito.
Los sistemas de refrigeración central, agua de refrigeración, lubricación y desulfuración del buque combinan un espacio limitado con una química del agua y condiciones de acceso exigentes. El servicio de agua de mar puede requerir titanio u otro material aprobado para el proyecto; la elección depende del medio completo y las condiciones de diseño.
Los requisitos de clasificación, vibración, recubrimientos, peso operativo y distancias de mantenimiento deben especificarse junto con la capacidad de servicio. Un intercambiador compacto no puede evaluarse independientemente de sus tuberías, soportes y sistema de aislamiento.
La recuperación de calor del gas debe tener en cuenta el polvo, la composición del gas, las temperaturas locales de las paredes y la presión disponible del ventilador. El beneficio energético neto incluye el calor recuperado y la demanda eléctrica adicional. El control de la corrosión en el extremo frío se selecciona en función de las condiciones reales del punto de rocío.
Las configuraciones modulares y por pares de placas se adaptan a la estrategia de transporte, instalación y reemplazo de la planta. Antes de finalizar el diseño de los conductos, se debe considerar el acceso para la limpieza y la eliminación del polvo acumulado.
Un módulo modular permite integrar el intercambiador con tuberías, válvulas, instrumentación, bombas y controles, de acuerdo con los límites del paquete acordado. El ensamblaje en fábrica permite trasladar las tareas de inspección e interfaz fuera de un emplazamiento con espacio limitado, pero el paquete aún requiere una planificación de la conexión, la puesta en marcha y la aceptación.
La recuperación de energía fría en GNL debe distinguir entre un circuito intermedio frío y el circuito del proceso criogénico. La recuperación de calor en pilas de combustible requiere una demanda de calor a una temperatura útil. Ninguna de estas funciones debe considerarse una fuente automática de energía utilizable sin verificar los niveles de temperatura, las horas de funcionamiento y los controles.
Comience con un programa de intercambio, identifique cada par de fluidos y proporcione las condiciones normales, mínimas y máximas. Añada sólidos, composición química, caída de presión admisible, requisitos mecánicos y restricciones de acceso. Esto permite a SHPHE evaluar la familia de productos pertinente y definir qué componentes pertenecen al suministro del intercambiador y cuáles al conjunto de la planta.
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