Intercambiador de calor de placas como vaporizador y condensador-1
Los intercambiadores de calor de placas (PHE) se han instalado en sistemas de bombas de calor y sistemas de refrigeración más grandes desde la década de 1980. Los técnicos que trabajan con estos sistemas necesitan conocer algunos detalles específicos de cómo funcionan.
La primera parte de este artículo cubrió el diseño de PHE, el montaje y el servicio en el sitio, la indicación de fugas, el riesgo de congelación y la resistencia a vibraciones, presiones y ocurrencias sísmicas. Esta semana, el artículo continúa sus discusiones sobre el intercambiador de calor de placas como vaporizador y condensador.
VAPORIZADOR
Particularmente como vaporizador, el PHE presenta las características de un alto grado de turbulencia y altas fuerzas de corte en la compleja geometría del canal, lo que conduce a:
· La capacidad de regulación de capacidad estable;
· Tasas de transferencia de calor relativamente altas, también en la zona de precalentamiento;
· En sistemas de expansión directa, altas tasas de transferencia de calor, incluso en la zona de sobrecalentamiento (la caída de presión en la zona de sobrecalentamiento es razonablemente baja ya que esto ocurre en la continuación del número relativamente grande de canales, que se utilizan para la vaporización);
· El flujo es homogéneo, lo que lleva a un transporte efectivo de la fase de vapor, petróleo y (si está presente) gas inerte; de lo contrario, presentarán una alta resistencia a la transferencia de calor. La alta cizalladura con flujo homogéneo resultante elimina el desarrollo de la ebullición de la película, que de otro modo puede perjudicar seriamente la transferencia de calor;
· Alto coeficiente global de transferencia de calor; también en tareas de congelación, utilizando glicol de alta concentración, etanol o CaC12, o para tareas de enfriamiento de aceite;
· Resistencias de baja incrustación; y
· Debido a la operación de contracorriente (o co) corriente pura y baja resistencia al ensuciamiento, es posible operar a una temperatura de vaporización alta en comparación con el medio enfriado. En algunos casos, es posible el siguiente tamaño de compresor más pequeño en comparación con el que se requeriría con otros tipos de vaporizadores. En cualquier caso, se pueden obtener factores de enfriamiento elevados a un costo de inversión razonable.
VAPORIZACIÓN SUMERGIDA
La circulación del termosifón (natural) se obtiene cuando la caída de presión dentro del intercambiador equilibra la cabeza del líquido externo; no se necesita bomba para alimentar el líquido que se vaporizará al intercambiador.
El intercambiador de calor de placas se adapta bien a este proceso, ya que la cabeza del líquido en el tambor extraíble está aproximadamente al mismo nivel que la conexión (salida) PHE superior.
VOLUMEN DE REFRIGERANTE
El volumen total del sistema se puede mantener bajo y la tubería se puede hacer en un diámetro pequeño debido al bajo volumen de refrigerante y la baja relación de circulación (fracción de vapor de salida alta) en el PHE. El tambor extraíble también puede ser de un tamaño relativamente pequeño.
La vaporización sumergida con baja velocidad de fase líquida en el colector de entrada significa que se puede instalar una gran cantidad de placas en el marco. Los vaporizadores más grandes tienen alrededor de 300 canales de refrigerante (600 placas), con una capacidad de aproximadamente 6 MW en R-12 y 8 MW en amoníaco.
