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¿En qué se diferencian los intercambiadores de calor de placas con juntas de los soldados?
Los sistemas marítimos, industriales y de climatización dependen de los intercambiadores de calor de placas (PHE) para lograr un intercambio térmico óptimo, aunque el rendimiento y la aplicabilidad varían según el tipo. Es útil comprender sus diferencias fundamentales para seleccionar, por ejemplo en aplicaciones marinas como refrigeración de motores o refrigeración, cuál PHE puede ser más adecuado o eficiente en un proceso particular de producción de agua dulce. Aquí explicamos la diferencia clave entre estos dos diseños, una diferencia basada en la especialidad de SME en soluciones térmicas personalizadas.
1. Construcción: juntas vs. soldadura para la separación de fluidos
Lo que hacen de manera diferente es cómo separan los dos fluidos de intercambio térmico. Los intercambiadores de calor de placas para empresas industriales (SME) son del tipo con junta, en el que juntas resistentes y altamente resistentes a productos químicos se montan entre cada placa metálica corrugada. Estas juntas definen una región cerrada a lo largo de los bordes de las placas y los canales de fluido, evitando así la contaminación cruzada y facilitando la desmontaje de las placas. Las juntas están fabricadas para soportar ambientes marinos y la corrosión por agua salada, ciclos térmicos, y contacto con lubricantes y refrigerantes.
Por otro lado, las unidades soldadas por capilaridad (SME) son intercambiadores de calor de placas al 100 % libres de juntas. Las placas corrugadas no están unidas por sinterización, sino que se sueldan mediante un proceso de soldadura a alta temperatura. Esto crea un vínculo permanente (y libre de fugas) entre las láminas, haciendo que el conjunto sea compacto y manejable con una sola mano. También se evita perder la junta, como puede ocurrir en construcciones con bridas, especialmente cuando es difícil acceder para mantenimiento.
2. Mantenimiento y facilidad de servicio: Modularidad frente a permanencia
Debido a su construcción, las necesidades de mantenimiento varían considerablemente. El ECPG de SME, el intercambiador de placas apiladas y sujetado con pernos, puede desmontarse fácilmente aflojando los pernos extremos, de modo que los técnicos puedan inspeccionar, limpiar o reemplazar placas o juntas individuales. Esto es importante en sistemas marinos que inevitablemente se ensuciarán, ya que la limpieza regular mejorará la eficacia de la transferencia de calor. Las juntas pueden reemplazarse sin necesidad de sustituir toda la unidad, lo cual resulta más costoso a largo plazo.
Los BPHE están soldados en un diseño fijo y no son reutilizables. Cuando una placa se daña o se ensucia, generalmente se desecha toda la unidad. Para minimizar esto, SME desarrolla BPHE con una superficie de placa lisa que no se contamina y ofrece algunas recomendaciones con respecto a la filtración del fluido para ayudar a limitar la acumulación. Por lo tanto, los BPHE son aún más adecuados para trabajos de bajo mantenimiento, como el enfriamiento con agua dulce a pequeña escala donde el acceso es difícil o el potencial de ensuciamiento es bajo.
3. Límite de operación: presión, temperatura y compatibilidad de fluidos.
SME produce diferentes GPHE y BPHE que tienen distinta resistencia a condiciones extremas. Los GPHE son apropiados para aplicaciones como el enfriamiento de motores marinos, lubricantes o agua de camisa, y HVAC. Las juntas son amortiguadores de picos de presión definidos por el usuario según la química del fluido.
El BPHE está soldado al vacío de forma hermética para su uso en alta presión y temperatura. Es por esto que funcionan perfectamente en aplicaciones marinas de alta presión, como sistemas de refrigerante de alta presión offshore o unidades de recuperación de calor en motores auxiliares, donde las juntas de los GPHE no podrían haberse utilizado. Además, la resistencia a ataques químicos de la soldadura al vacío también contribuye al rendimiento de los BPHE en fluidos que podrían desgarrar juntas, como ciertos refrigerantes industriales o aceites de alta temperatura.
También tienen diseños muy sensibles en cuanto a la huella y el peso, aspectos muy importantes en entornos marinos confinados. El peso y tamaño de los BPHE de SME son obviamente mucho menores en comparación con los GPHE de igual transferencia de calor. La construcción soldada elimina la necesidad de grandes pernos de sujeción o el grosor de las juntas, lo cual es fundamental cuando hay escasez de espacio en las embarcaciones.
4. Tamaño, Peso y Adecuación para Aplicaciones Marinas
Los ECP son más grandes pero ofrecen una mayor capacidad: El número de placas ejecutadas en configuración de apilamiento lateral puede aumentarse o disminuirse según sea necesario para proporcionar una mayor transferencia de calor por requisito del sistema de fluidos. Esta modularidad también significa que los ECP son la elección natural para sistemas de agua de mar a gran escala.
Los intercambiadores de calor de placas con junta y soldados de Sealong Marine Engineering Group ofrecen una respuesta única a problemas marinos específicos, en términos de servicio y atmósfera operativa exigente. Esto puede lograrse mediante la adecuada selección del tipo de ECP según los requisitos de la aplicación; los operadores pueden así alcanzar una eficiencia óptima de transferencia de calor y una mayor vida útil del sistema.