¿Qué es un Intercambiador de Placas?
Los intercambiadores de placas son ampliamente utilizados en diversas aplicaciones para transferir calor entre dos fluidos. Estos dispositivos se componen de placas delgadas con formas prensadas complejas que permiten una alta eficiencia en la transferencia de calor.
Una de las principales ventajas de los intercambiadores de placas es su peso ligero y su tamaño compacto. Esto los hace ideales en situaciones donde el espacio es limitado. Además, su diseño modular permite una fácil modificación y reemplazo de las placas, lo que brinda flexibilidad en la construcción de sistemas de intercambio de calor según las necesidades específicas.
Con el uso continuo, los intercambiadores de placas pueden acumular suciedad y otros contaminantes, lo que puede afectar su eficiencia térmica. Sin embargo, debido a su diseño compacto y desmontable, es fácil desmontarlos y limpiarlos para recuperar su eficiencia. Algunos usuarios incluso tienen unidades de repuesto para garantizar el funcionamiento continuo durante el proceso de limpieza.
Usos de los Intercambiadores de Placas
Los intercambiadores de placas se utilizan en muchos sectores industriales debido a sus características.
1. Industria Energética
En la industria energética, los intercambiadores de calor de placas se utilizan en enfriadores de aceite y tratamiento de gases. El aceite de motor y el aceite para engranajes se calientan durante el funcionamiento y, por tanto, se enfrían mediante intercambiadores de placas. Además, las torres de refrigeración para el tratamiento de gases de escape se enfrían mediante intercambiadores de placas porque el líquido residual se calienta.
2. Plantas Químicas
Estos equipos también se utilizan en muchas plantas químicas. El control de la temperatura es muy importante para controlar las reacciones químicas. Las velocidades de reacción pueden ralentizarse o acelerarse aumentando o disminuyendo la temperatura de los reactivos con intercambiadores de placas.
Otras aplicaciones son la industria naval y los sistemas de aire acondicionado. En la industria naval, se utilizan en plantas desalinizadoras, mientras que en los sistemas de aire acondicionado se emplean para enfriar el agua circulante en torres de refrigeración.
Principio de los Intercambiadores de Placas
En un intercambiador de placas, las placas metálicas planas están apiladas una encima de otra, formando una estructura compacta. Cada placa tiene protuberancias finas en sus superficies, lo que aumenta el área de contacto y mejora la transferencia de calor.
Un fluido se vierte en un lado de la placa y el otro fluido se vierte en el otro lado de la placa. A medida que el fluido pasa entre las placas, toca las superficies de éstas e intercambia calor. El fluido refrigerante absorbe el calor y el fluido caloportador lo libera.
Tipos de Intercambiadores de Placas
Existen dos tipos principales de intercambiadores de placas:
1. Intercambiadores de Calor de Placas Arriostradas
Se trata de un intercambiador de placas en el que los fluidos de diferentes temperaturas fluyen entre placas laminadas. Se puede intercambiar calor incluso con diferencias de temperatura no muy elevadas. La principal ventaja de este método es su reducido tamaño en comparación con otros intercambiadores de calor.
Sin embargo, la desventaja es su escaso mantenimiento debido a la dificultad de desmontaje. El coeficiente de transferencia de calor es mayor porque se puede conseguir un alto rendimiento de turbulencia en las placas. La turbulencia también puede utilizarse para limpiar automáticamente el interior.
2. Intercambiadores de Calor de Placas con Juntas
Se trata de un intercambiador de placas en el que las placas están separadas por juntas de goma. La característica principal es que toda la unidad puede desmontarse. Tiene una estructura en la que las placas están atornilladas entre sí.
Como la estructura consiste en placas de transferencia de calor apiladas, el área de transferencia de calor puede cambiarse a cualquier área deseada aumentando o disminuyendo el número de placas de transferencia de calor. Son muy fáciles de mantener, relativamente compactos y presentan un alto rendimiento de intercambio térmico.
Más Información sobre Intercambiadores de Placas
Mantenimiento de los Intercambiadores de Placas
El mantenimiento de los intercambiadores de placas suele seguir el siguiente orden:
- Inspección visual para detectar grietas
- Desmontaje y retirada de juntas
- Aclarado con agua seguido de limpieza química y nuevo aclarado con agua
- Montaje tras la instalación de las juntas
- Prueba de flujo de fluido
El proceso de lavado incluye la limpieza con chorro de agua y la limpieza física con cepillo. En la limpieza química se suele utilizar ácido nítrico para eliminar las incrustaciones adheridas, seguido de una limpieza neutralizante con sosa cáustica. Por último, la solución química se enjuaga con agua.
Como en la limpieza química se utilizan ácido nítrico concentrado y sosa cáustica, existe un alto riesgo de inhalación de gas tóxico de ácido nitroso y de lesiones químicas causadas por los productos químicos. Por eso la realizan técnicos con conocimientos de productos químicos.
Las aguas residuales también son difíciles de tratar, por lo que en la mayoría de los casos el mantenimiento se subcontrata a contratistas o fabricantes especializados. Los principales fabricantes también preparan servicios de mantenimiento como producto.