En el campo industrial, en varios propósitos, se utiliza el "intercambiador de calor de placas y marcos". Dentro del intercambiador de calor de placas y marcos, la temperatura y la transferencia de calor siempre se transfieren de mayor a menor.
En el área industrial, los intercambiadores de calor se utilizan en gran cantidad, entre ellos, el intercambiador de calor de placas y marcos es uno de estos. El intercambiador de calor de placas y marcos se utiliza como una placa de metal a través de la cual se puede transferir calor entre dos fluidos presentes. Se lleva un marco y se sujeta entre un seguidor y la cabeza.
¿Qué es el intercambiador de calor de placas y marcos?
El intercambiador de calor de placas y marcos es un dispositivo que es el intercambiador de calor más adecuado para intercambiar la presión de baja a media presión por medio de fluidos de presión. Se utiliza en refrigeración libre, calderas.
El intercambiador de calor de placas y marcos es un dispositivo que se utiliza en una secuencia de placas de metal donde el calor se mueve libremente de un fluido a otro fluido. Las placas del intercambiador de calor de placas y marcos se colocaron una encima de la otra, por lo que podría crear un canal de secuencia para que el fluido a presión pueda moverse dentro de él.
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¿Cómo funciona el intercambiador de calor de placas y marcos?
El intercambiador de calor de placas y marcos es un dispositivo que se usa ampliamente en diseños soldados pequeños. La principal ventaja del intercambiador de calor de placas y marcos es que el fluido a presión se puede distribuir fácilmente sobre las placas de metal.
Las placas de juntas del intercambiador de calor de placas y marco reducen el calor a través de la superficie del intercambiador y ayudan a separar el medio del calor del medio del frío. Por esta razón, los fluidos a menor temperatura, el gas y los fluidos a mayor temperatura, el gas, utilizan un nivel mínimo de energía.
El principio de funcionamiento del intercambiador de calor de placas y marcos se deriva profundamente en la sección de abajo,
Al inicio del proceso varias placas se apilan juntas.
Las juntas se utilizan dentro del intercambiador de calor de placas y marco, por lo que podría permitir evitar fluidos que entran desde las placas alternas. Las juntas se pueden mover fácilmente hacia la izquierda o hacia la derecha para crear bloques. En cada canal de las placas fluirán definitivamente dos fluidos. Los orificios de las placas de las juntas en el intercambiador de calor de placas y marcos se alinean de esta manera desde una tubería como un canal desde donde el fluido puede fluir.
Si revisamos las placas de empaquetadura del intercambiador de calor de placa y marco, podemos observar que el lado de la placa de empaquetadura de los alternos está bloqueado.
Si el fluido más frío puede pasar a través del intercambiador de calor de placas y marco, entonces el fluido está entrando desde la entrada superior del lado izquierdo.
Después de entrar en el fluido enfriador puede flujo a través de la placa 2, placa 4 y placa 6. Después de eso, el fluido enfriador salió a alta temperatura y se descargó del parte inferior izquierda exterior.
En el siguiente paso, el fluido de alta temperatura ingresa por el lado derecho de la entrada inferior y luego puede flujo a través de la placa 1, placa 3 y placa 5. Después de eso, el líquido caliente se descarga desde la salida superior del lado derecho.
Se permite que la junta del intercambiador de calor de placas y marcos haga fluir el fluido dentro del canal particular.
En este proceso las placas que contenían los canales de donde los fluidos son fluye con diferente temperatura y siempre tiene tendencia a fluir fluido de temperatura caliente a temperatura fría.
El fluido de temperatura más alta transfiere una pequeña cantidad de energía térmica al fluido de temperatura más baja. El diferente tipo de dos fluidos. nunca combina el uno al otro y ellos nunca se encuentran entre sí solo por la separación que hace la pared de la placa de metal. Por esta razón, el fluido de menor temperatura se calentaba y el fluido de menor temperatura se enfriaba. La cantidad de intercambio de calor en el intercambiador de calor de placas y marcos es de tipo simple.
Siempre debemos asegurarnos de que, las fundas protectoras deben sujetarse con las barras de apriete sobre las roscas. El aislamiento debe mantenerse más térmico. energía.
El flujo del fluido es contraflujo.
El principio de funcionamiento de contraflujo es más efectivo solo debido a la diferencia media logarítmica de temperatura. Promedio logarítmico de la diferencia de temperatura (LMTD) es el mejor
Tipos de intercambiador de calor de placas y marcos:
El intercambiador de calor de placas y marcos se puede clasificar en cuatro categorías. Ellos son,
- Intercambiador de calor de placas y marcos soldados
- Intercambiador de calor de placas y marcos con juntas
- Intercambiador de calor de placas y marcos soldados
- Intercambiador de calor de placas y marcos semi soldados
La descripción de las clasificaciones de los tipos de intercambiadores de calor de placas y marcos se proporciona a continuación,
Intercambiador de calor de placas y marcos soldados:
La estructura del intercambiador de calor de placa soldada y marco lleva tanto la junta del nombre del equipo como el marco. El intercambiador de calor de marco y placa soldada se utiliza principalmente para aplicaciones pequeñas, pero ahora el intercambiador de calor de marco y placa soldada de un día se usa ampliamente para aplicaciones grandes. En el sector de la refrigeración y la automoción se utiliza principalmente.
En el uso de intercambiadores de calor de placas y marcos soldados acero inoxidable y soldadura fuerte de cobre se utiliza para hacer sus placas por esta razón tiene características de alta resistencia a la corrosión. Estos intercambiadores de calor de placas y marcos soldados son muy livianos y eficiente por eso este tipo de intercambiador de calor es económico.
El intercambiador de calor de placa y marco soldados contiene placas de metal delgadas para aislar el fluido a presión, pero las hojas de metal se juntan para hacer un sello completo. El sello de este intercambiador de calor se forma con la ayuda del posicionamiento y la soldadura fuerte de las placas de metal por las que se puede determinar el flujo del fluido. Contiene alta presión y temperatura más alta.
Los beneficios de usar un intercambiador de calor de marco y placa soldada son,
- Se utilizan intercambiadores.
- Bajo costo de mantenimiento.
- El diseño de la construcción es fácil.
- La pérdida de calor es muy mínima.
Intercambiador de calor de placas y marcos con juntas:
En el intercambiador de calor de placa y marco con juntas, se utilizan múltiples láminas de metal delgadas para hacer la estructura del canal. La capacidad de calentamiento o enfriamiento se puede aumentar o disminuir agregando o restando las delgadas láminas metálicas internas. El propósito de repararlo o lavarlo también puede desmontarlo. Los metales que se utilizan para fabricar las placas delgadas son acero inoxidable, platino y acero dulce. En el intercambiador de calor de placa y marco con juntas, las juntas están hechas de caucho.
En ingeniería de procesos, sector automotriz, HVAC de servicio pesado, el intercambiador de calor de placa y marco con juntas se usa ampliamente.
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Los beneficios de usar un intercambiador de calor de placa y marco con juntas son,
- Bajo costo de mantenimiento.
- La fuga puede prevenir fácilmente.
- El reemplazo de la válvula de expansión no es difícil.
- La limpieza de las finas placas de metal no presenta dificultades.
Intercambiador de calor de placas y marcos soldados:
Si observamos la estructura del intercambiador de calor de marco y placa soldada, entonces podemos observar que la estructura interna es muy similar con el intercambiador de calor de marco y placa con juntas.
Los beneficios de usar intercambiadores de calor de placas y marcos soldados son,
- La pérdida de líquido es muy inferior.
- Es de tipo muy robusto.
- Los fluidos corrosivos o calientes pueden moverse fácilmente en él.
Intercambiador de calor de placas y marcos semi soldados:
Con la ayuda de un par de dos placas, el interior las placas de metal están hechas y están soldadas. Otro par de juntas un par está soldado para hacer la ruta del fluido y otro par está sellado para hacer la ruta del fluido.
Los beneficios de usar un intercambiador de calor de placa y marco semisoldados son,
- La pérdida de líquido es muy inferior.
- El movimiento de materiales pesados no enfrenta dificultades.
Diagrama de intercambiador de calor de placas y marcos:
El diagrama del intercambiador de calor de placas y marcos se muestra a continuación,
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Aplicaciones de intercambiadores de calor de placas y marcos:
La aplicación de intercambiador de calor de placas y marcos se dan a continuación,
- Aislamiento de bomba de calor
- Calentadores de agua
- Recuperación de calor residual
- Enfriamiento gratis
- Aislamiento de torres de enfriamiento
Aislamiento de bomba de calor:
Para proteger el bomba de calor de los contaminantes en el suministro de agua se utilizan intercambiadores de placas de la serie graham. El alto grado de turbulencia de la cabina se puede mantener fácilmente con el intercambiador de placas de la serie Graham, que reduce las incrustaciones y es adecuado para el flujo de fluidos a mayor temperatura.
Calentadores de agua:
El acero inoxidable se utiliza para fabricar calentadores de agua. Tiene una alta tasa de transferencia de calor y resistividad en la corrosión. En el calentador de agua, se utilizan principalmente intercambiadores de placas Graham, que son apropiados para hacer fluir el fluido a mayor temperatura.
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Recuperación de calor residual:
El calor residual se puede generar con la ayuda de enfriadores, condensador de vapor y muchos otros procesos se utilizan para generar calor de aire o agua. Alta eficiencia y temperatura más baja que ayuda a reducir el costo de energía.
Enfriamiento gratis:
Para la operación de enfriadores de enfriamiento gratuito, el sistema de refrigeración se apaga y ayuda a reducir el costo de la utilidad de la planta. En el freecooling se utilizan intercambiadores de placas graham. Durante el proceso de enfriamiento gratuito, el aire se preenfría con la ayuda del agua de la torre de enfriamiento.
Aislamiento de la torre de enfriamiento:
Con la ayuda del aislamiento de la torre de enfriamiento, el agua de enfriamiento circula en los edificios. . En el Aislamiento de la torre de refrigeración Intercambiador de placas Graham se utilizan para minimizar la turbulencia del agua.
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Tamaño del intercambiador de calor de placas y marcos:
Para el proceso de medición del tamaño del intercambiador de calor de placas y marcos se siguen algunos pasos. Ellos son,
- Obtener los datos de diseño
- Cálculo del flujo de calor
- Cálculo del número necesario de placas delgadas
- Confirmación del tamaño del intercambiador de calor.
Obtener los datos de diseño:
al principio por calcular el tamaño del intercambiador de calor de placas y marcos el primer paso a seguir es obtener los datos de diseño. Los datos que se deben seguir para ejecutar este proceso se enumeran a continuación,
- Propiedades presentes en los fluidos.
- Temperatura de todos y cada uno de los fluidos en la salida y en la entrada.
- Presión para el fluido en la entrada.
- Caída de presión admisible.
Cálculo del flujo de calor:
Si el caudal del fluido que fluye, el calor específico, la temperatura de entrada, la temperatura de salida o si se conoce el lado frío o el lado caliente, entonces se puede calcular fácilmente el flujo de calor.
Con la ayuda de la fórmula a partir de la cual se puede calcular el flujo de calor se da a continuación,
Dónde,
mc = Caudal másico en el lado de temperatura inferior en kg por segundo
Cpc= Calor específico en el lado de la temperatura más baja
T2= Temperatura de salida en el lado de la temperatura más baja en Kelvin
T1= Temperatura de entrada en el lado de la temperatura más baja en Kelvin
metroh = Índice de flujo masivo en el lado de mayor temperatura en kg por segundo
Cph= Calor específico en el lado de mayor temperatura
T4 = Temperatura de salida en el lado de temperatura más alta en Kelvin
T3 = Temperatura de entrada en el lado de temperatura más alta en Kelvin
Con la ayuda de La transferencia de calor se puede determinar el coeficiente de flujo de calor.
Dónde,
H = Coeficiente global de intercambio de calor en kw.m2.K-1
S = Área del intercambiador de calor en metros cuadrados
Cálculo del número necesario de placas delgadas:
El número necesario de placas delgadas se puede determinar usando esta fórmula,
norte = S/s
Dónde,
N = Número necesario de placas delgadas
S = Área total del área del intercambiador de calor en metros cuadrados
s = Tamaño de una sola placa en particular en metros cuadrados
Confirmación del tamaño del intercambiador de calor:
Utilizando el Número de Nusselt se puede determinar el tamaño del intercambiador de calor.
Dónde,
Nu = Número de Nusselt
a = Coeficiente que depende de la ondulación de la placa
Re = Número de Reynolds
b = Coeficiente dependiendo de la ondulación de la placa
Pr= Número Prandtl
Prw = Número Prandtl en la pared del plato
Lea más sobre Número de Reynolds: Es 10+ Datos importantes
Limpieza y mantenimiento de intercambiadores de calor de placas y marcos:
La limpieza y el mantenimiento del intercambiador de calor de placas y marcos se realiza en tres pasos. Se enumeran a continuación,
Mantenimiento Programado:
El proceso común de mantenimiento La limpieza y el mantenimiento del intercambiador de calor de placas y marcos es el mantenimiento programado. En este proceso se programa y periódicamente el mantenimiento y limpieza del aparato del intercambiador de calor. Este tipo de proceso de limpieza y mantenimiento se mantienen por lo menos durante seis meses.
Limpiar en su lugar:
En este proceso se mantiene y limpia periódicamente el aparato del intercambiador de calor. Este tipo de proceso de limpieza y mantenimiento, la placa no necesita abrirse, ayuda a dejar caer una presión excesiva dentro del calor intercambiador
Mantenimiento manual:
En este proceso se mantiene y limpia anualmente el aparato del intercambiador de calor. Este tipo de proceso de limpieza y mantenimiento se mantiene al menos durante más de un año.
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