Encargar un intercambiador de calor de placas a medida no es como elegir una bomba de un catálogo. El proveedor necesita datos térmicos, hidráulicos, de control y del emplazamiento que coincidan. Si las temperaturas, los caudales y los límites de presión entran en conflicto, la unidad final podría no alcanzar la temperatura de salida prevista o consumir demasiada potencia de bombeo.
Fundada en 2015, Grano se centra en intercambiadores de calor de placas, placas, juntas, unidades completas de intercambiadores de calor y servicios de mantenimientoSu equipo abarca investigación, selección, producción, instalación y servicio, lo cual resulta útil cuando un proyecto implica más que un simple intercambiador. Para tareas que requieren apertura y limpieza, Grano recomienda su sistema modular. Intercambiador de calor de placasCuando el espacio es reducido y los fluidos están limpios, no requiere juntas. Intercambiador de calor de placas soldadas puede ser la mejor opción.
¿Qué fluidos y temperaturas definen un intercambiador de calor de placas personalizado?
Comience con los dos fluidos y las cuatro temperaturas de diseño. Estos datos determinan la fuerza impulsora térmica y guían la selección de materiales y canales. Con frecuencia, la información sobre el agua no es suficiente. El agua de calefacción tratada, el agua de mar, la solución de glicol y el agua de proceso se comportan de manera diferente.
Identifique claramente ambos medios.
Nombre ambos fluidos. Para un fluido mixto, indique su concentración y densidad, viscosidad, contenido de sólidos, nivel de cloruro o componentes corrosivos relevantes. Indique si alguno de los lados puede ensuciarse o cristalizarse. Las placas corrugadas generan una fuerte turbulencia, pero los conductos estrechos aún requieren datos precisos del fluido.
Una unidad con juntas es práctica cuando se prevé una inspección o limpieza mecánica periódica, y su número de placas puede variar si aumenta el uso. Una unidad soldada con latón utiliza soldadura de cobre en lugar de juntas de goma. Es adecuada para circuitos de calefacción y refrigeración limpios y compactos, pero normalmente no se puede abrir para su limpieza interna.
En los tramos donde el fluido contiene partículas, indique su tamaño y concentración previstos. Puede ser necesario un filtro aguas arriba, ya que los canales obstruidos aumentan la pérdida de presión y reducen la transferencia de calor. Asimismo, analice la dureza del agua y el método de limpieza previsto antes de la fabricación.
Indique las cuatro temperaturas
Indique las temperaturas de entrada y salida para ambos lados. Si las cargas varían, añada los valores normales, mínimos y máximos. Especifique qué valores son fijos y cuáles pueden calcularse.
¿Cómo se deben definir el caudal, la carga térmica y la caída de presión?
A continuación, se analiza el equilibrio térmico. El caudal, la carga térmica y la caída de presión deben corresponder al mismo punto de funcionamiento. Los problemas surgen cuando un valor proviene de la placa de características de la bomba y otro de un plano obsoleto.
Ajuste el caudal a la carga térmica.
Indique el caudal másico en kg/s o el caudal volumétrico en m³/h para cada lado, utilizando la temperatura del fluido para la conversión. La carga térmica sigue la relación estándar Q = m × cp × ΔT. Para el agua a temperaturas cercanas a las de calentamiento habituales, se suele tomar cp como aproximadamente 4,18 kJ/(kg·K) para un cálculo inicial.
| Ejemplo de entrada | Valor | Cálculo o resultado |
|---|---|---|
| Flujo másico de agua caliente | 2,0 kg/s | Flujo de diseño dado |
| Temperaturas del agua caliente | De 80°C a 60°C | ΔT = 20 K |
| Carga térmica aproximada | 167,2 kW | 2.0 × 4.18 × 20 |
| Aumento de la temperatura del agua fría | De 20 °C a 40 °C | El caudal requerido es de aproximadamente 2,0 kg/s, sin tener en cuenta las pérdidas de calor externas. |
Esta sencilla comprobación detecta discrepancias en los datos de la consulta antes de que comience la selección de la placa. Para soluciones de glicol, aceite o productos químicos, los datos de las propiedades reales deben sustituir al valor del agua.
Establezca un límite de caída de presión para cada lado.
Indique la pérdida admisible para cada circuito. Una pérdida mayor puede permitir una velocidad de canal más rápida y un conjunto de placas más pequeño, pero la bomba trabajará más. Un límite bajo puede requerir más canales en paralelo. Grano puede ajustar la cantidad y la disposición de las placas en función de la altura de bombeo disponible.
¿Qué presiones de trabajo y diseño debe indicar?
Las presiones nominales afectan al bastidor, las placas, las juntas, las conexiones, las válvulas y la selección de la bomba. Indique los valores para ambos circuitos; es posible que no sean iguales.
Separe la presión de funcionamiento de la presión de diseño.
La presión de operación se aplica durante el servicio normal. La presión de diseño abarca condiciones reales como el arranque, la parada y la desconexión de la bomba. Indique las presiones de operación normal y máxima, y luego la presión de diseño especificada. Incluya cualquier norma de ensayo o certificación requerida.
Mencione la presión diferencial y las sobrepresiones.
Supongamos que un lado permanece presurizado mientras el otro está vacío, ya que la diferencia de presión actúa sobre todas las placas. El golpe de ariete, el cierre rápido de válvulas y los arranques repentinos de la bomba también pueden deformar las placas o dañar las juntas.
¿Qué detalles sobre la bomba, la válvula y el control se necesitan?
Un personalizado Intercambiador de calor de placas Un sistema de intercambio de calor solo funciona correctamente cuando sus bombas, válvulas, instrumentos y lógica de control están en sintonía. Una simple especificación de carga térmica no indica cómo debe reaccionar la unidad cuando la demanda se reduce a la mitad.
Defina la disposición de la bomba y las válvulas.
Indique el caudal, la altura de elevación, la potencia del motor y la cantidad de bombas. Especifique si necesita una bomba, un par (una principal y otra de reserva) o una de velocidad variable. Las válvulas requeridas pueden incluir válvulas de aislamiento, retención, equilibrado, control, drenaje, ventilación y seguridad. Asegúrese de que sus materiales y clases de presión se ajusten a las condiciones de servicio.
Describa el método de control.
Especifique la variable controlada, generalmente la temperatura de salida secundaria, y su rango aceptable. Indique si el control se realiza mediante la velocidad de la bomba, una válvula de dos vías o una válvula de tres vías. Añada la ubicación de los sensores, las alarmas, los enclavamientos, la lógica de conmutación, el funcionamiento local o remoto y cualquier protocolo de comunicación necesario.
¿Qué datos de emplazamiento, alimentación eléctrica y conexión completan la selección?
El último grupo de datos de entrada transforma el diseño térmico en equipos que pueden acceder a la sala de máquinas y conectarse a los servicios existentes. Aunque parezca obvio, el ancho de las puertas y el espacio libre para el mantenimiento siguen siendo sorpresas frecuentes en las últimas etapas del proyecto.
Confirmar el acceso al espacio y al mantenimiento.
Indique las dimensiones máximas, los detalles de la base, los límites de elevación, las rutas de acceso y las dimensiones de las puertas. Un intercambiador con juntas requiere espacio para aflojar los pernos de sujeción y retirar las placas. El diseño de su intercambiador de calor de placas personalizado también debe permitir el acceso a las bombas, los filtros, las válvulas y el armario de control.
Listado de interfaces eléctricas y de tuberías
Indique la tensión, la frecuencia, la fase y la capacidad disponible. Para las tuberías, especifique las dimensiones, los estándares de conexión, las clases de presión, la dirección de las boquillas y las posiciones preferidas. Marque las cuatro conexiones de proceso. Las interfaces de drenaje, ventilación, instrumentación, cableado y anclaje deben figurar en el mismo plano, no en un correo electrónico posterior.
Confirme si todas las conexiones deben estar orientadas hacia la placa del bastidor fijo o si se acepta una disposición de múltiples pasos. Defina este punto antes de fabricar el bastidor y las tuberías.
Reflexiones finales
Un intercambiador de calor de placas personalizado y fiable comienza con datos de proceso consistentes. Enviar a los mediosSe consideran cuatro temperaturas, caudales, ciclo de trabajo, límites de caída de presión, presiones, necesidades de control, dimensiones, fuente de alimentación y conexiones. Grano puede entonces recomendar una unidad con juntas de fácil mantenimiento o un diseño compacto soldado según las condiciones de funcionamiento reales.
Preguntas frecuentes
P1. ¿Puede un proveedor seleccionar la unidad si se desconoce la carga térmica?
A. Sí, siempre que proporcione caudales fiables, propiedades del fluido y temperaturas de entrada y salida. El proveedor podrá calcular la carga térmica a partir del balance térmico. La falta de temperaturas de salida o la incertidumbre en los datos de caudal harán que la selección sea menos fiable.
P2. ¿Cuándo es preferible un intercambiador soldado a un modelo con juntas?
A. Un modelo soldado suele ser adecuado para aplicaciones de calefacción o refrigeración limpias y compactas donde no se requiere limpieza mecánica interna. Elija un modelo con juntas cuando necesite una inspección, limpieza, reemplazo de placas o cambios de capacidad posteriores más sencillos.
P3. ¿Cuál es la información mínima necesaria para cotizar un intercambiador de calor de placas a medida?
A. Como mínimo, Grano necesita ambos fluidos, cuatro temperaturas de diseño, caudal o carga térmica, caída de presión admisible, presiones de trabajo y de diseño, y tamaños de conexión. También se necesitan detalles sobre la bomba, el control, el sistema eléctrico y el espacio que ocupa la unidad completa.
P4. ¿Por qué debe indicarse la caída de presión admisible para ambos circuitos?
A. Los circuitos pueden tener diferentes cabezales de bomba y resistencias de tubería distintas. Los límites independientes ayudan a cumplir con la carga térmica sin sobrecargar ninguna de las bombas.
P5. ¿Qué detalle del emplazamiento se suele pasar por alto con mayor frecuencia durante la selección de la unidad de intercambio de calor?
A. Es frecuente pasar por alto el espacio necesario para el mantenimiento. Una unidad puede caber en el espacio disponible, pero carecer de espacio para la extracción de placas o el mantenimiento de la bomba. Verifique las rutas de acceso y la orientación de las boquillas antes de la fabricación.
