Intercambiador Espiral
Intercambiadores
Intercambiador de Calor de Placas en Espiral
1. Descripción del producto
Un intercambiador de calor de placas en espiral es un intercambiador compacto fabricado enrollando dos placas metálicas paralelas para formar dos canales en espiral, por los que circulan en contracorriente los fluidos caliente y frío para transferir calor. Consta del cuerpo de placas en espiral, tapas extremas, bocas de entrada y salida y soportes. No hay puntos de contacto en el interior de los canales, por lo que el fluido mantiene una velocidad uniforme.
Amplia aplicación en el calentamiento y enfriamiento de fluidos de proceso químico, la concentración e intercambio térmico de líquidos farmacéuticos, el calentamiento y enfriamiento de productos alimentarios y el intercambio térmico en calefacción urbana y climatización, entre otros.
Características del equipo: estructura compacta con gran superficie de transferencia por unidad; efecto autolimpiante de los canales en espiral; resistencia al fluido relativamente baja; coste inferior al de un intercambiador de placas con juntas de igual superficie. Tenga en cuenta que en el tipo no desmontable los canales no pueden limpiarse interiormente y las fugas internas no pueden repararse.
2. Principio de funcionamiento
Entre las dos placas metálicas se sueldan pernos separadores y luego se enrollan formando un cuerpo en espiral, creando dos canales en espiral completamente separados a ambos lados de las placas. El fluido caliente entra en el canal en espiral por una boca de un lado y el fluido frío entra en el canal adyacente por una boca del otro lado; los dos fluidos circulan en contracorriente estricta por los canales. La fuerza centrífuga en los canales en espiral genera una circulación secundaria que intensifica la turbulencia y proporciona un efecto autolimpiante, reduciendo eficazmente la formación de incrustaciones y obstrucciones. El calor se transfiere del lado caliente al lado frío a través de las placas metálicas.
3. Clasificación del sistema
Por forma constructiva
| Tipo | Características | Aplicación |
|---|---|---|
| No desmontable (el más común) | Cuerpo en espiral sellado por soldadura, tapas extremas desmontables, los canales no pueden limpiarse | La mayoría de las aplicaciones, fluidos limpios o con baja tendencia a las incrustaciones |
| Desmontable | El cuerpo en espiral puede abrirse, los canales pueden limpiarse | Fluidos más sucios que requieren limpieza periódica |
Según el tipo de canal
| Tipo | Características | Aplicación |
|---|---|---|
| Canales en espiral en ambos lados | Intercambiador de placas en espiral estándar | Intercambio térmico líquido-líquido convencional |
| Un canal en espiral + un canal recto | Canal en espiral en un lado, canal recto de medio tubo en el otro | Gran caudal en un lado o necesidad de separación gas-líquido (por ejemplo, servicio de condensación) |
Según el material de la placa
| Tipo | Características | Aplicación |
|---|---|---|
| Acero al carbono | Bajo coste | Medios no corrosivos |
| Acero inoxidable | Resistente a la corrosión | Medios corrosivos generales |
| Acero dúplex | Resistente a la corrosión por picadura | Medios que contienen cloruros |
| Titanio | Alta resistencia a la corrosión | Medios fuertemente corrosivos (HCl, cloro húmedo) |
4. Parámetros técnicos detallados
4.1 Materiales de placa habituales y aplicaciones
| Material | Calidad | Medios aplicables | Observaciones |
|---|---|---|---|
| Acero al carbono | Acero de caldera Q235B/Q345R | Agua de refrigeración no corrosiva, fluido de proceso no corrosivo | Coste más bajo |
| Acero inoxidable304 | 0Cr18Ni9 | Medios levemente corrosivos, procesos químicos generales | Configuración estándar, buena relación calidad-precio |
| Acero inoxidable316L | 00Cr17Ni14Mo2 | Medios con cloruros, ácido acético, farmacia | Primera opción recomendada, excelente resistencia a la corrosión |
| Acero dúplex 2205 | 00Cr22Ni5Mo3N | Medios con cloruros, entornos de alta tensión | Buena resistencia a la corrosión a largo plazo |
| Titanio | TA2 | Medios fuertemente corrosivos (HCl, cloro húmedo) | Coste elevado, se selecciona según necesidad |
4.2 Tabla de especificaciones típicas
| Superficie de intercambio térmico (m²) | Ancho de la placa (mm) | Diámetro del cuerpo en espiral (mm) | Espesor de la placa (mm) | Separación del canal (mm) | Presión de diseño (MPa) | Temperatura de diseño (°C) | |-------------------------|------------------|---------------------|-------------------|-------------------|-------------------:| | 3～6 | 200～300 | 400～500 | 2～4 | 6～14 | 0.6～1.6 | -20～250 | | 6～15 | 300～500 | 500～700 | 3～4 | 10～20 | 0.6～1.6 | -20～250 | | 15～30 | 400～600 | 700～900 | 4～6 | 14～24 | 0.6～1.6 | -20～250 | | 30～60 | 500～800 | 900～1200 | 4～6 | 18～28 | 0.6～1.6 | -20～250 | | 60～120 | 600～1000 | 1200～1600 | 4～6 | 20～30 | 0.6～1.6 | -20～250 | | 120～200 | 800～1400 | 1600～2000 | 6～8 | 22～32 | 0.6～1.6 | -20～250 |
Nota: las especificaciones reales se ajustan según la separación del canal, el espesor de la placa, la clase de presión y otros factores; se admite personalización bajo pedido. El ancho de la placa suele oscilar entre 200 y 1500 mm; las placas más anchas están limitadas por la capacidad del equipo de laminado.
4.3 Condiciones de diseño e indicadores de rendimiento
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Rango de presión de diseño | 0,6～1,6 MPa (valores superiores negociables) |
| Rango de temperatura de diseño | -20 °C～350 °C (según el material) |
| Coeficiente global de transferencia de calor (típico) | 500～3000 W/(m²·K) (superior al de carcasa y tubos, inferior al de placas) |
| Velocidad de flujo en el canal en espiral | 0,5～3,0 m/s (determinada por los medios y la pérdida de carga admisible) |
| Pérdida de presión de un canal | Determinada por la pérdida de presión admisible del proceso |
| Número de canales | Normalmente 2; diseños especiales pueden tener 3 canales |
| Proceso de soldadura | Soldadura por puntos de los pilares separadores + soldadura por arco en el borde + soldadura de sellado del canal |
| Tratamiento de superficie | Pintura antioxidante en la pared exterior, aislamiento opcional |
4.4 Parámetros eléctricos
El intercambiador de calor de placas en espiral estándar no tiene requisitos eléctricos.
5. Selección de componentes principales
| Componente | Marcas habituales | Características y aplicación |
|---|---|---|
| Cuerpo en espiral | Marcas nacionales de calidad (chapas de acero adquiridas según los requisitos de material) | La calidad de la chapa y la precisión del laminado determinan la calidad del equipo |
| Tapas extremas | Marcas nacionales de calidad | Tapas extremas de fundición o de acero al carbono, determinadas por la clase de presión |
| Bridas de las bocas | Marcas nacionales de calidad | Según la norma HG/T 20592 o los requisitos del cliente |
| Juntas de sellado | Marcas nacionales de calidad | Juntas de caucho amianto, juntas de PTFE, seleccionadas según los medios y la temperatura |
| Soportes | Marcas nacionales de calidad | Soporte de patas / soporte de silla |
El cliente puede especificar sus marcas preferidas. En el caso de equipos de segunda mano, la disponibilidad depende del inventario.
6. Campos de aplicación típicos
Industria química: calentamiento y enfriamiento de fluidos de proceso, intercambio térmico de aguas residuales, intercambio térmico para recuperación de disolventes
Industria farmacéutica: intercambio térmico en la concentración de líquidos, intercambio térmico de sistemas de agua purificada
Industria alimentaria: calentamiento y enfriamiento de materiales, intercambio térmico en la concentración de zumos
Climatización: estaciones de intercambio térmico de calefacción urbana, intercambio térmico de sistemas de aire acondicionado
Industria ligera: calentamiento/enfriamiento de pastas de papel en la industria de pasta y papel, intercambio térmico de soluciones de tintura en la industria de estampación y tintura
Medio ambiente: intercambio térmico en el tratamiento de gases de escape, intercambio térmico en el tratamiento de aguas residuales
7. Normas de diseño y certificaciones
| Estándar | Descripción |
|---|---|
| GB/T28712.2-2022 | Intercambiadores de calor de placas en espiral (China) |
| JB/T4723-1992 | Condiciones técnicas para intercambiadores de calor de placas en espiral (China) |
| GB/T150-2011 | Recipientes a presión (aplicable a las tapas extremas cuando están presurizadas) |
| ISO9001:2015 | Sistema de gestión de calidad |
| CE | Disponible bajo pedido para pedidos internacionales (PED 2014/68/UE) |
| EAC | Disponible bajo pedido para los mercados de Rusia y Asia Central |
| GOST-R | Disponible bajo pedido para el mercado ruso |
8. Opciones personalizables
| Opción | Detalles |
|---|---|
| Forma estructural | No desmontable / desmontable |
| Material de la placa | Acero al carbono / 304 / 316L / dúplex 2205 / titanio |
| Tipo de canal | Doble canal en espiral / canal en espiral + canal recto |
| Separación del canal | Determinada por el cálculo de proceso (afecta a la superficie y a la pérdida de carga) |
| Ancho y espesor de la placa | Determinados por los requisitos de superficie y presión |
| Tipo de tapa extrema | Fundición / acero al carbono / acero inoxidable |
| Especificaciones de las bocas | Adaptadas a la tubería de proceso |
| Aislamiento | Aislamiento de lana de roca / silicato de aluminio + revestimiento de acero inoxidable o chapa de acero |
| Revestimiento anticorrosión | Recubrimiento anticorrosión interior en las tapas extremas (para condiciones especiales) |
9. Términos de garantía
| Estado del equipo | Período de garantía | Alcance de la garantía |
|---|---|---|
| Equipo nuevo | 12meses | Cuerpo en espiral, tapas extremas, bocas, juntas de sellado, soportes |
| Equipo reacondicionado | 6meses | Cuerpo en espiral, tapas extremas, bocas, juntas de sellado, soportes |
| Equipos de segunda mano (suministro tal cual) | 3meses | Componentes funcionales principales |
Nota especial sobre las placas en espiral: el mayor riesgo de los intercambiadores de calor de placas en espiral es la fuga interna entre canales. Una vez producida la fuga interna no puede repararse y la unidad completa queda inservible. El adelgazamiento por corrosión natural durante el uso normal dentro del periodo de garantía no está cubierto. La fuga interna causada por uso a sobrepresión o por una selección incorrecta de los medios que provoque perforación por corrosión no está cubierta.
Las condiciones finales de garantía están sujetas al contrato. Todos los pedidos incluyen guía de instalación y asistencia remota para la puesta en marcha.
10. Embalaje y entrega
| Artículo | Método de embalaje |
|---|---|
| Intercambiador de placas en espiral completo | Embalaje desnudo con fijación mediante flejes de acero, tapones en las bocas, protección de las bridas de las tapas extremas |
| Juntas de repuesto | Embalaje impermeable sellado en caja de cartón |
| Accesorios pequeños | Embalaje en caja de cartón o de madera |
Estimación de capacidad de contenedor (solo referencia, sujeta a la configuración real):
Unidades pequeñas de menos de 10 m²: aproximadamente 3-6 unidades por contenedor 20'GP
Medianas de 10～30 m²: aproximadamente 1-3 unidades por 20'GP
Grandes de 30～60 m²: aproximadamente 1-2 unidades por contenedor 40'HQ
Extragrandes de más de 60 m²: buque granelero o contenedor de plataforma
Servicio de instalación: se dispone de guía de instalación in situ. Preste atención a la correcta orientación de las bocas y al apriete uniforme de los tornillos después de colocar las juntas. Pueden enviarse técnicos a la planta para equipos grandes (los gastos de viaje y alojamiento corren a cargo del comprador).
11. Información necesaria para el presupuesto
Para obtener un presupuesto exacto, facilite la siguiente información:
Fluido caliente: nombre, temperaturas de entrada y salida, caudal o carga térmica
Fluido frío: nombre, temperaturas de entrada y salida, caudal o carga térmica
Presión de trabajo y pérdida de presión admisible en ambos lados
Corrosividad de los medios en ambos lados y presencia de partículas sólidas (los intercambiadores de placas en espiral no son aptos para medios que contengan partículas sólidas)
Preferencia de material de la placa; preferencia de forma estructural: no desmontable / desmontable; si se necesita un canal recto (por ejemplo, para servicio de condensación); preferencia de separación del canal (si se desconoce, podemos calcularla según sus condiciones de proceso); especificaciones de las bocas
Si se necesita aislamiento
Preferencia de estado del equipo: nuevo / reacondicionado / de segunda mano
Rango de presupuesto y marca preferida (si procede)
Condiciones de entrega: FOB/CIF/DDP
Puerto de destino o dirección de entrega (para el cálculo del flete)