Los intercambiadores de calor se usan comúnmente para enfriamiento eléctrico, e incluso los diseños básicos pueden ayudar significativamente a reducir los costos generales asociados con el enfriamiento eléctrico. Sin embargo, los diseños de los intercambiadores de calor han evolucionado significativamente a lo largo de los años para cumplir con los requisitos de enfriamiento eléctrico más avanzados, lo que hace que elegir el correcto sea más difícil que nunca. Desplácese hacia abajo para ver los últimos diseños y sus aplicaciones.
Índice del contenido
Análisis del mercado de intercambiadores de calor
¿Qué son los intercambiadores de calor?
Qué tener en cuenta al seleccionar un intercambiador de calor
Conclusión
Análisis del mercado de intercambiadores de calor
El mercado mundial de intercambiadores de calor se valoró en US $17.58 mil millones en 2022 y se prevé que crezca a una CAGR del 5.1 % entre 2023 y 2030. Se espera que aumente la creciente demanda de una mejor gestión térmica en diferentes sectores, como alimentos, petróleo y gas, petroquímicos, producción de energía y refrigeración. crecimiento durante el período de pronóstico.
Además, los avances tecnológicos para mejorar calor la durabilidad, el costo, la eficiencia energética y la compacidad de los intercambiadores impulsarán las ventas en los próximos años. Estados Unidos emergió como el principal mercado en 2022, debido a la industrialización y las rápidas inversiones en generación de energía renovable. Otros mercados de energía importantes incluyen Japón, China, India y Rusia.
¿Qué son los intercambiadores de calor?
Los intercambiadores de calor son dispositivos que transfieren energía calorífica de un líquido fluido a otro para controlar la temperatura de una sustancia. Los intercambiadores de calor normalmente separan dos corrientes de líquido, una fría y otra caliente, utilizando una placa térmicamente conductora, moviendo la energía térmica de una corriente a otra. Los intercambiadores de calor comunes incluyen calderas, hornos, refrigeradores, acondicionadores de aire y radiadores de automóviles.
PROCESADOR intercambiadores se clasifican comúnmente en tres tipos en función de su diseño: chapado, carcasa y tubo, y ACHE. Estos tres tipos difieren mucho en diseño, complejidad y aplicaciones.
Intercambiadores de calor de placas o de placas
Las placas de metal utilizadas en estos calor Los intercambiadores actúan como una barrera termoconductora entre los fluidos. Los líquidos fríos y calientes circulan entre las placas, mientras que las paletas fijas conocidas como deflectores dirigen la guía de selección del intercambiador de calor entre ellas. Debido a su mayor área de superficie, las placas son más eficientes que los intercambiadores de tubos. Sin embargo, el sellado de juntas grandes entre estas placas es difícil, lo que limita estos dispositivos a la producción a pequeña escala y aplicaciones de baja viscosidad con requisitos de temperatura y presión de funcionamiento de mínimos a moderados, normalmente por debajo de 150 °C.
Ventajas
Se cree que los intercambiadores de calor de placas son cinco veces más eficientes que los diseños de carcasa y tubos porque pueden recuperar más calor. También ocupan menos espacio en el piso, tienen una vida útil más larga y requieren poco mantenimiento. Las placas también se pueden inspeccionar o limpiar fácilmente. Además, los intercambiadores de calor de placas tienen costos operativos bajos gracias a que pueden lograr altas transferencias de calor a través de un área de superficie pequeña. El principal gasto proviene de la sustitución de juntas y, en ocasiones, de placas.
Los intercambiadores de placas son una excelente opción porque utilizan un enfoque de temperatura cercana, en el que el fluido frío se calienta a una temperatura cercana a la entrada del fluido caliente, lo que permite una mayor regeneración y recuperación de calor. También son una buena opción para áreas con espacio limitado.
La modularidad de este producto es un beneficio adicional: son fáciles de montar y desmontar en el sitio porque pesan solo el 6% de las unidades de carcasa y tubos.
Intercambiadores de calor de carcasa y tubos
En los intercambiadores de calor de carcasa y tubos, una serie de tubos rectangulares o redondos están encerrados en una carcasa más grande de forma cilíndrica. El fluido a calentar o enfriar fluye a través de estos tubos, mientras que el fluido secundario (transferencia de calor) fluye sobre ellos dentro de la coraza. Este flujo está dirigido por deflectores, que también soportan los haces de tubos.
Este tipo de intercambiador es bastante popular y representa el 60% de todos los intercambiadores de calor. Se pueden usar en entornos de baja y alta presión y temperatura, pero su construcción robusta los hace más adecuados para aplicaciones de alta presión. También tienen una alta relación peso-volumen para la transferencia de calor. Los tipos de carcasa y tubo se usan comúnmente en generadores de vapor, centrales eléctricas y aplicaciones de enfriamiento de aceite y fluido hidráulico en motores.
Ventajas
Debido a las grandes holguras entre la carcasa y los tubos, este diseño es adecuado para fluidos que contienen partículas. También pueden manejar presiones más altas calor transfiere mejor que otros modelos porque tienen una carcasa de recipiente a presión grande con haces de tubos en el interior.
Además, es menos probable que los fluidos ensucien el equipo en los diseños de carcasa y tubos. El ensuciamiento se refiere a la acumulación de depósitos de los fluidos que pasan durante la transferencia de calor. Además, cuando se procesan líquidos muy contaminantes, se pueden agregar deflectores al tubo para aumentar la turbulencia y reducir la posibilidad de que las partículas se adhieran al interior de los tubos.
Intercambiadores de calor enfriados por aire (ACHE)
Intercambiadores de calor enfriados por aire, también conocidos como ventiladores de aletas, usan aire para rechazar el calor de una corriente de fluido directamente. Los ventiladores empujan el aire sobre la superficie de los haces de tubos o placas, que contienen el fluido de procesamiento. Son una excelente alternativa a los intercambiadores de calor estándar de carcasa y tubos enfriados por agua, especialmente cuando el agua escasea.
Este tipo de intercambiador de calor se utiliza en una variedad de aplicaciones. Son fáciles de operar y mantener porque el aire no causa corrosión ni contamina el fluido. Además, los problemas ambientales también se consideran menos preocupantes con los intercambiadores de calor enfriados por aire.
Ventajas
Se cree que los ACHE son más eficientes que los de carcasa y tubos. de palets. Debido a que tienen un sistema de circuito cerrado, presentan poco riesgo de contaminación de fluidos. Además, no requieren el uso de agua, evitando la escasez de agua y eliminando la necesidad de un planta de tratamiento de agua. Además, requieren poco mantenimiento y no necesitan una limpieza frecuente.
Qué tener en cuenta al seleccionar un intercambiador de calor
El primer paso es analizar a fondo el diseño y las aplicaciones del intercambiador de calor desde varias perspectivas. Esto incluye examinar su sistema eléctrico, propiedades de gestión térmica, diseño y otros aspectos. Además, el sistema debe tener el tamaño adecuado para adaptarse al espacio disponible y proporcionar una eficiencia de refrigeración óptima. Los resultados de este análisis ayudarán a determinar el mejor tipo de intercambiador de calor para la aplicación en cuestión.
Refrigeración ambiental
Al elegir intercambiadores de calor, vale la pena conocer los beneficios de la refrigeración ambiental:. el proceso de mantener la temperatura interna del gabinete eléctrico justo por encima de la temperatura ambiente externa. En muchos casos, la refrigeración ambiental cumple con los requisitos de refrigeración de un sistema.
El enfriamiento se puede lograr usando métodos amigables con el medio ambiente, como el uso de fluidos refrigerantes para absorber y transferir los desechos eléctricos. calor. Además, el cambio de los métodos tradicionales, como las unidades de compresión de aire, a la refrigeración ambiental natural puede resultar en operaciones más eficientes energéticamente y de bajo mantenimiento.
Gestión térmica
Como se describió anteriormente, un sistema de enfriamiento más optimizado tiene numerosas ventajas, incluidos costos operativos más bajos. Sin embargo, las empresas deben considerar otras áreas en las que se puede simplificar la gestión térmica y si un calor intercambiador puede hacerlo posible.
Por ejemplo, muchos usan procesos internos de tratamiento de aguas residuales que requieren el uso constante de calor. Si es posible, los intercambiadores de calor se pueden diseñar para reutilizar el calor eléctrico residual para otras aplicaciones, como el tratamiento de aguas residuales.
Aplicaciones
Los intercambiadores de carcasa y tubos se utilizan en una variedad de procesos industriales, incluida la generación de vapor, la refinación y el enfriamiento de petróleo y el enfriamiento industrial. Los intercambiadores de calor de placas, por otro lado, se usan comúnmente en hornos y plantas de procesamiento químico.
Los intercambiadores de calor enfriados por aire se utilizan ampliamente en la industria del petróleo y el gas, las plantas petroquímicas y las refinerías en condiciones de alta presión y temperatura, así como en entornos de fluidos corrosivos.
Conclusión
Los intercambiadores de calor se utilizan ampliamente en todas las industrias para transferir calor de un medio a otro. Comprender las ventajas de cada diseño de intercambiador de calor permite a las personas tomar mejores decisiones cuando se trata de seleccionar el adecuado para ellos, aumentando la productividad y la precisión. Visita Chovm.com para ver todas las últimas innovaciones.
