Intercambiador de Calor de Gas Filson

Intercambiador de Calor de Gas Filson

Su Fabricante Experimentado de Intercambiadores de Calor de Gas

El equipo profesional de Filson ha estado estudiando intercambiadores de calor durante más de 20 años. Ahora poseemos tecnologías de vanguardia y equipos avanzados en la fabricación de todo tipo de intercambiadores de calor, y el intercambiador de calor de gas es uno de los productos más populares.

Típicamente, el intercambiador de calor de gas Filson adopta un diseño de casco y tubos para realizar el intercambio de calor. Y utiliza un flujo contrario o cruzado dentro del intercambiador de calor para mejorar la eficiencia de transferencia de calor.

Nuestros clientes pueden elegir el tamaño, la posición de instalación, el material y otras especificaciones de Filson. Generalmente, el tamaño de un intercambiador de calor de gas se determina por el área de intercambio de calor que requiere.

Envíenos sus preguntas y problemas, nuestro equipo de ventas de ingeniería responderá dentro de 8 horas hábiles.

Intercambiador de Calor de Gas: La Guía Definitiva de Preguntas Frecuentes

Si tiene alguna pregunta sobre el intercambiador de calor de gas, encontrará la respuesta aquí.

Cubre todo, incluidos usos, beneficios, limitaciones, eficiencia y diseño estructural, entre otros.

Así que, si desea convertirse en un experto en el intercambiador de calor de gas, lea esta guía.

¿Qué es un Intercambiador de Calor de Gas?

Este intercambiador de calor facilita la transferencia de calor recolectado directamente del gas crudo al lado del dispositivo con gas limpio.

Utiliza un intercambiador de calor de flujo contrario/cruzado.

Mayormente, toma el diseño vertical de un Intercambiador de Calor de Casco y Tubo.

Por supuesto, tiene algunas modificaciones para adaptarse a este propósito.

Intercambiador de Calor de Gas

¿Cuáles son los usos del Intercambiador de Calor de Gas?

Este dispositivo ayuda a aumentar la temperatura del gas en varios procesos químicos.

Se utiliza en las siguientes aplicaciones:

• Industrial
• Ambiental
• Alimentos y bebidas
• Farmacéutica

¿Cómo se aumenta la eficiencia en un Intercambiador de Calor de Gas de Escape?

Puede aumentar la eficiencia en este dispositivo mediante:

• Utilizando una tecnología de corrugación en el interior y exterior de las paredes del dispositivo.
• La tecnología de corrugación también ayuda a minimizar la acumulación.
• Instalando fuelles de expansión para absorber la expansión diferencial entre los tubos internos y el casco.
• Conectando múltiples tubos mediante aislamiento, montaje en marco y revestimiento de acero inoxidable para aplicaciones más grandes.
• Utilizando bridas como conexiones estándar para el dispositivo.
• Utilizando acabado mate como material para las superficies internas y externas.
• Utilizando material de acero inoxidable para la construcción del dispositivo. Sin embargo, puede utilizar otros materiales adecuados.
• Diseñando y construyendo intercambiadores de calor de gas de escape que cumplan con las normativas de DOSH, el Código ASME y la Directiva de Recipientes de la Unión Europea.

¿Cuál es el Principio de Funcionamiento del Intercambiador de Calor de Horno?

Un Intercambiador de Calor de Horno ayuda a mantener separada el aire respirable y el proceso de combustión.

Este dispositivo previene la intoxicación por Monóxido de Carbono.

Funciona transfiriendo el calor creado en la cámara de combustión al exterior de la unidad, donde se sopla a través del sistema de conductos por toda la casa.

Funciona en tres pasos principales:

El primer paso implica el proceso de combustión donde el horno solicita calor.

Los gases de combustión resultantes ingresan a la cámara del intercambiador de calor y calientan las paredes metálicas.

En segundo lugar, los ductos de aire de retorno extraen aire frío del interior de las casas para soplar junto con el intercambiador de calor hacia el exterior.

A medida que el aire sopla a lo largo de las paredes calentadas del intercambiador de calor, se calienta.

Luego se envía de vuelta a través de los ductos a las diferentes habitaciones de la casa.

Con este proceso mencionado, el aire respirable y el proceso de combustión permanecen separados.

En tercer lugar, el proceso de combustión produce gases que luego se expulsan del intercambiador de calor a través de un conducto hacia el exterior de la casa.

Para un horno de condensación de alta eficiencia, los gases se mueven a través de un segundo intercambiador de calor que absorbe calor adicional para su uso en el hogar.

¿Cuáles son los Beneficios del Intercambiador de Calor de Gas?

A continuación, se presentan algunos de los beneficios de utilizar un intercambiador de calor de gas:

Seguridad

Si se utiliza en un hogar, el dispositivo ayuda a mantener a los ocupantes a salvo de cualquier subproducto de combustión.

Además, si el aire respirable en la habitación se mezclara con gases peligrosos, podría ocurrir una fatalidad.

Mantenimiento Fácil

Los dispositivos están estructurados de tal manera que es fácil limpiar los tubos, paquetes y deflectores sin tener que desensamblar todo el sistema.

Además, los líquidos de limpieza pueden llegar fácilmente a cada parte del dispositivo para eliminar residuos.

Costo

Si bien el costo inicial de esta máquina es alto, el costo de operación es bajo.

Por lo tanto, tienen una operación rentable.

Los costos de mantenimiento también son muy bajos.

Bajo Ensuciamiento

Los intercambiadores de calor de gas tienen bajo ensuciamiento.

Las partículas o sustancias no forman residuos en el dispositivo, ya que tiene una gran superficie.

Además, la tasa de flujo de los fluidos utilizados en la máquina es alta, limitando los depósitos.

¿Cuáles son las Limitaciones del Intercambiador de Calor de Gas?

Intercambiador de calor de gas

Fatiga del Metal

Un intercambiador de calor de gas falla en algún momento.

Esto ocurre debido a la expansión (calentamiento) y contracción (enfriamiento) de las paredes metálicas.

Por lo tanto, los usuarios deben estar preparados para reemplazar su dispositivo en algún momento de su vida.

Desgaste

Este dispositivo a menudo sufre desgaste debido a varios factores.

Un intercambiador de calor de gas debería durar entre 10 y 20 años.

Sin embargo, el desgaste es causado por factores como el mantenimiento, la instalación y el diseño.

Algunas de las cosas a tener en cuenta incluyen:

• Mantenimiento inadecuado
• Pobre diseño del equipo realizado por un fabricante
• Mala instalación y diseño

Durante un mantenimiento anual de HVAC en un intercambiador de calor de gas, deberías realizar una inspección en busca de agujeros o grietas.

¿Cómo Especificar un Intercambiador de Calor de Gas?

Al especificar un sistema de intercambiador de calor, deberías considerar lo siguiente:

• Un intercambiador de calor de gas está diseñado para cumplir con su aplicación prevista en relación con la selección de materiales.

Algunos de los materiales incluyen Hastelloy, carbono, acero inoxidable y acero altamente resistente a la corrosión y al calor.

• Peso de transporte que varía de 1t a 150t
• La diferencia de presión es de 400 mbar
• La presión de operación varía de un mínimo de -400 a 400 mbar
• La superficie de transferencia de calor es de 400 m² a 300,000 m²
• Rendimiento térmico de 250 kW a 200 MW
• El dispositivo ocupa un espacio de alrededor de 1.5 m² a 500 m²
• La altura es de alrededor de 1.5 a 20 m
• Puede utilizarse para aplicaciones con un caudal volumétrico de 5,000 m³/h a 2,500,000 m³/h

¿Cómo se Comparan los Flujos Concurrente, Contracorriente y de Flujo Cruzado en el Sistema de Intercambiador de Calor para Gas?

El flujo concurrente se utiliza a menudo para evitar que la temperatura caiga por debajo del punto de rocío.

Esto puede deberse a:

• Distribución uniforme de la temperatura de la placa
• Temperatura de la placa más alta

El flujo de contracorriente es adecuado para:

• Tasa de recuperación de calor baja a media
• Carga de partículas extremadamente alta en un lado
• Caudal pequeño a medio
• Altas temperaturas de operación

El arreglo de flujo de contracorriente es adecuado para:

• Diseño ultra compacto
• Caudales medios a grandes
• Máxima recuperación de calor de más del 90%
• Máxima eficiencia térmica
• Rendimiento puro

¿Se Puede Utilizar un Intercambiador de Calor de Tipo Shell y Tubo para Procesamiento de Gas Industrial?

Por supuesto que sí.

Puedes utilizar este dispositivo para el procesamiento de gas industrial.

Este proceso a menudo involucra etapas de compresión y expansión que generan efectos térmicos.

Por lo tanto, se necesita enfriar o calentar el gas utilizando un intercambiador de calor.

Los intercambiadores de calor de tipo shell y tubo tienen algunas ventajas en el procesamiento de gas industrial.

Incluyen una excelente construcción, diseño y dimensionamiento hidráulico y térmico.

¿Qué Tan Eficientes Son los Intercambiadores de Calor de Gas de Escape?

Los intercambiadores de calor de gas de escape son dispositivos muy eficientes.

Utilizan el calor residual de los gases de escape de las plantas de motores de desecho.

A menudo se encuentran cerca del motor de la planta.

Esta máquina puede gestionar más del 90% de la eficiencia del sistema en general.

El diseño del dispositivo promueve el movimiento de la energía térmica desde el gas de escape hasta el sistema de agua caliente en circulación.

Este dispositivo está revestido y aislado para reducir las emisiones de ruido de los gases de escape.

El aislamiento también ayuda a prevenir la pérdida de calor del escape.

¿Cómo Elegir Intercambiadores de Calor de Gas Tipo Thermo-plate?

Al seleccionar un Intercambiador de Calor de Gas Tipo Thermo-plate, considera los siguientes factores:

 Intercambiador de calor de gas

• Material de construcción
• Facilidad de mantenimiento
• Operaciones rentables
• Costo inicial
• Espacio utilizable
• Bajo ensuciamiento
• Diseño de transferencia de calor
• Flujo de fluido optimizado

¿Cuáles Son las Aplicaciones Industriales de los Intercambiadores de Calor de Gas a Gas?

Los intercambiadores de calor de gas a gas tienen una gran superficie de transferencia de calor en relación con el volumen a baja presión.

Vienen en formatos de flujo cruzado, contracorriente y de flujo cruzado.
El intercambiador de calor de gas a gas proporciona una operación rentable y flexibilidad.

Esto se debe a que puede operar a altas temperaturas.

Debido a estos factores, este dispositivo es utilizable en las siguientes aplicaciones industriales:

Intercambiador de calor de gas a gas

• Procesamiento químico
• Industria papelera
• Plantas petroquímicas
• Estaciones de energía
• Plantas de purificación de gases de escape

¿Por qué usar intercambiadores de calor de gas a gas en sistemas de recuperación de calor?

Algunas de las razones por las que los intercambiadores de calor de gas son adecuados para su uso en sistemas de recuperación de calor son:

• Utilizan soluciones individuales para condiciones de instalación de calor de bajo volumen
• Tienen baja pérdida de presión
• El combustible utilizado en el sistema tiene un valor de calefacción más bajo
• Son altamente efectivos
• Fácil mantenimiento
• La caldera es eficiente
• Efecto de autolimpieza
• Tienen un sistema recuperador
• Flujo de fluido optimizado junto con diseño de transferencia de calor
• Bajo ensuciamiento

¿Cuál es el mejor material para un intercambiador de calor de gas a gas?

Para construir un intercambiador de calor de gas a gas de alta calidad y seguro, puedes usar los siguientes materiales:

• Acero al carbono
• Acero inoxidable
• Aleaciones metálicas
• Materiales a base de níquel

¿Cuál es el diseño estructural del sistema convencional de intercambiador de calor de gas?

Un sistema convencional de intercambiador de calor de gas ayuda a transferir calor de un proceso a otro.

Intercambiador de calor criogénico

Este sistema está diseñado de tal manera que tiene una configuración vertical.

Además, hay deflectores segmentales simples.

Los deflectores segmentales simples crean zonas muertas ubicadas en el lado de la carcasa del flujo.

Además, las configuraciones de boquillas son limitadas debido a los deflectores segmentales simples.

Por lo tanto, el gas que ingresa al lado de la carcasa del dispositivo invade el lado del paquete de tubos.

El sistema de intercambiador de calor tiene un arreglo de flujo cruzado que induce altas tensiones térmicas.

El dispositivo tiene grandes paquetes de tubos.

Estos componentes dificultan obtener un flujo homogéneo en el lado de la carcasa y el tubo de la máquina.

Para lograr coeficientes de transferencia de calor permisibles, debe haber una alta caída de presión en el lado de la carcasa del dispositivo.

En el lado de la carcasa del dispositivo, hay perfiles no simétricos y no uniformes en la temperatura.

Dicho esto, cuando esta máquina tiene un deflector segmental simple, es probable que el gas se mueva por encima del paquete de tubos y luego se alinee con los tubos del dispositivo.

Luego, el fluido se mueve hacia el siguiente deflector, haciendo que el gas fluya de regreso a los tubos.

Es muy difícil diseñar esta máquina porque tiene patrones de flujo variados que ocurren especialmente en el lado de la carcasa del dispositivo.

Además, es complicado hacer predicciones sobre los coeficientes de transferencia de calor.

Puede haber limitaciones como fallas en las juntas tubo-a-tubería y deformaciones de la placa de tubos.

Estas ocurren debido a perfiles de temperatura no uniformes.

Se producen sobre el paquete de tubos, lo que contribuye a tensiones de energía/temperatura.

Sin embargo, puedes incluir un deflector segmental doble en lugar de un deflector segmental simple.

Introduces el gas directamente a los dos paquetes específicamente en dos lugares separados a 180⁰.

El gas se mueve sobre el tubo directamente hacia el centro del paquete de tubos a través de dos deflectores.

Hay un espacio entre el centro de los paquetes de tubos y los deflectores.

Esto permite que el gas se desplace a lo largo de los tubos directamente hacia la siguiente sección del deflector.

Un deflector colocado en la posición central del paquete de tubos redirige el gas hacia el paquete de tubos y hacia la carcasa.

Este patrón de flujo continúa hasta que se logra una característica térmica deseada.

Ventajas de los deflectores segmentales dobles

• El flujo se divide en dos dentro del paquete de tubos, de modo que aproximadamente la mitad del total de gas cruza el paquete.

Habrá una caída de presión menor que la del deflector segmental simple. Sin embargo, las otras condiciones permanecen iguales.

• Requieren paquetes grandes para difundir el gas a lugares separados por 180⁰ en la carcasa.
• El lado de la carcasa del dispositivo suele ser de mayor tamaño para minimizar la caída de presión general y albergar todos los tubos dentro de la superposición de los deflectores.

Mejoras que trae el uso de deflectores segmentales dobles:

• La salida y la entrada deben estar sincronizadas entre sí, incluso si la flexibilidad de la colocación de la boquilla de la carcasa mejora.
• No hay tubos en el diseño de ventana, eliminando todos los tubos dentro de la ventana del deflector.

El movimiento del gas ocurre a través del paquete de tubos, facilitando la predicción de los coeficientes de transferencia de calor del lado de la carcasa.

¿Qué otros tipos de sistemas de intercambiadores de calor existen?

Existen varios tipos de sistemas de intercambiadores de calor utilizados en una amplia gama de procesos.

· Sistemas de bombas de intercambiadores de calor líquido-aire

Este sistema de intercambiador de calor elimina el calor a una temperatura de fluido a menudo superior a la temperatura ambiente.

Tiene ventiladores integrados, tanque, bomba y chasis.

· Sistemas de bombas de intercambiadores de calor líquido-líquido

Este sistema de enfriamiento proporciona un control preciso de la temperatura del agua del proceso.

El dispositivo luego transmite el calor desde el desecho hasta el agua de la planta a través de un intercambiador de calor líquido-líquido.

· Enfriadores de armario de aire a agua

Este sistema de intercambiador de calor elimina el calor residual de recintos y paneles eléctricos sellados por debajo de la temperatura ambiente.

Funciona según la temperatura del suministro de agua.

Con esta información, ciertamente puedes elegir un intercambiador de calor de gas adecuado para tus aplicaciones.

Sin embargo, si tienes alguna pregunta, no dudes en contactar al equipo de FilSon Filters.