Qué son y para qué sirven los intercambiadores de calor: Alfa Laval

Prácticamente en todo tipo de industrias, ya sean del sector farmacéutico, alimentario o incluso energético, se utilizan unos elementos básicos, los intercambiadores de calor.

Puedes observar intercambiadores de calor en los sistemas de climatización como el aire acondicionado o en la calefacción, así como en otros aparatos de refrigeración, de producción de energía o incluso en instrumentos de varios procesos químicos.

Dado que tienen multitud de usos, existen intercambiadores de calor de diversos tipos, con características propias que son capaces de mejorar los procesos de las industrias, haciendo que sean más eficientes a través de la recuperación de temperatura. Y aunque puedes encontrar multitud de fabricantes, los expertos están de acuerdo en señalar Alfa Laval como el proveedor líder en intercambiadores de calor.

Continúa leyendo y descubre en qué consiste un intercambiador de calor y para qué sirve. Y si necesitas reducir costes en energía en tus procesos, ten en cuenta que puedes encontrar el intercambiador que necesitas en Steknos, distribuidores oficiales de Alfa Laval.

¿En qué consiste un intercambiador de calor?

Aunque se presentan en distintos tamaños, formas y con diferentes características, los intercambiadores de calor tienen en común ser aparatos diseñados para que dos fluidos que se encuentran a distintas temperaturas puedan entrar en contacto, de manera directa o indirecta, para conseguir que haya una transmisión de calor entre ambos.

No importa la clase de intercambiador que sea, la característica más relevante que debe tener es poder favorecer la transmisión de la energía térmica. A este respecto, Alfa Laval cuenta con un catálogo muy amplio de intercambiadores eficientes de todo tipo, que cuentan con un diseño flexible que además resulta muy sencillo de mantener y reparar si es necesario.

Características de los intercambiadores de calor

Se pueden clasificar las clases de intercambiadores de calor de Alfa Laval en función de diferentes criterios, atendiendo a las características intrínsecas de cada uno.

De esta manera, es posible clasificar estos elementos según el tipo de contacto entre los fluidos o demás partes.

• Intercambiador de calor de contacto directo: es aquel en el que los fluidos hidráulicos están mezclados de tal forma que acaban creando una combinación total. Por ejemplo, las torres de refrigeración utilizan este sistema para eliminar el calor del agua, a través del aire frío que circula por el sistema.
• Intercambiador de calor de contacto indirecto: en el que los fluidos se mantienen separados por elementos sólidos para que conserven sus propiedades específicas. Aquí encontramos los intercambiadores de calor de superficie (rascada o húmeda) y los de mezcla.

Por otro lado, también se pueden clasificar los intercambiadores según la orientación de los fluidos, pudiendo encontrar así:

• Intercambiadores de calor de flujo paralelo: los flujos frío y caliente van en la misma dirección y sentido.
• Intercambiadores de calor de contraflujo: los fluidos recorren el aparato en la misma dirección, pero van en sentidos contrarios.
• Intercambiadores de calor de flujo cruzado: los fluidos corren perpendicularmente, sin entrar en contacto.
• Intercambiadores de calor de paso simple: solo hay un punto de intercambio de calor.
• Intercambiadores de calor de múltiples pasos: hay varios puntos de intercambio.

Pero aún existe un criterio más por el que organizar estos elementos, se trata de su estructura. Así, teniendo en cuenta la forma y el material con el que se han fabricado, es posible diferenciar entre:

• Intercambiadores de tubos concéntricos: cada fluido recorre uno de los tubos.
• Intercambiadores de coraza y tubos: por los que fluyen los fluidos.
• Intercambiadores de placas: por donde los fluidos pasan uno por las placas pares y el otro por las impares.
• Intercambiadores de haz de tubos y carcasa: uno de los fluidos va por los tubos y el otro a su alrededor, por la carcasa.

Según la industria y el tipo de maquinaria concreto, el intercambiador de calor Alfa Laval indicado será uno u otro.

¿Cómo funcionan los intercambiadores de calor?

Los intercambiadores de calor de Alfa Laval funcionan gracias a la termodinámica, concretamente por el principio cero.

Este principio explica que dos cuerpos (los fluidos) con temperaturas diferentes, al entrar en contacto sufren una transmisión de calor entre ellos hasta llegar a igualar sus temperaturas, es decir, logran el equilibrio térmico. Utilizan una combinación de conducción y convección para trasladar energía, en forma de calor, de un lugar o flujo a otro.

De esta manera, en el dispositivo entran dos tipos de fluidos, uno caliente y uno frío, por unas conexiones y portillas estancas, diseñadas para no sufrir pérdidas. El fluido caliente cede poco a poco el calor según recorre el dispositivo, que se mantiene a una menor temperatura gracias al fluido frío. A este respecto, los intercambiadores con flujos a contracorriente son los que consiguen la mayor tasa de recuperación de la temperatura, siendo más eficientes los intercambiadores de placas frente a los más comunes tubulares.

Esta eficiencia del intercambiador se mide mediante la relación entre la energía térmica que se absorbe y la que se libera. Es decir, si la tasa de calor transmitido fuera del 100%, estaríamos ante la eficiencia térmica perfecta. Pero esto, en la práctica, es imposible, siempre se producen pequeñas pérdidas. Solo con dispositivos de alta calidad como los intercambiadores de Alfa Laval, se consigue que el calor liberado sea ínfimo, convirtiendo a sus productos en los más energéticamente eficientes del mercado.

¿En qué industrias se usan los intercambiadores de calor?

Los usos generales de los intercambiadores de calor son muy amplios. Así, la funcionalidad básica es subir o bajar la temperatura de un fluido, también sirven para condensar gases o hacerlos bullir. De esta forma:

• Aumentar la temperatura de uno de los fluidos a través de la absorción del calor del otro, más caliente.
• Enfriar el fluido con temperatura alta gracias al que tiene una menor temperatura.
• Hacer que un fluido entre en ebullición por la acción del otro que tiene una temperatura superior.
• Emplear los fluidos más fríos para condensar gases.
• Hacer bullir un fluido mientras que el otro, más caliente se condensa.

A su vez, los intercambiadores de calor tienen distintas finalidades según el tipo de industria donde se empleen, aunque resultan indispensables en:

Industria Farmacéutica

Los intercambiadores de calor son muy empleados en esta industria, como por ejemplo en las máquinas que se emplean para fabricar inyectables líquidos, que necesitan agua muy caliente para acabar con los microorganismos que pueden contaminar los productos.

Industria Química

Ya sea que se trate de fermentar, destilar, extraer, calentar gas natural u otros combustibles, entre otras muchas tareas, los intercambiadores de calor son esenciales en la industria química, sobre todo debido a los materiales corrosivos utilizados en ella.

Industria Alimentaria

Los intercambiadores resultan esenciales a la hora de garantizar la seguridad de los alimentos, sobre todo en los procesos de pasteurización y esterilización, en los que se necesita agua a altas temperaturas. Pero también para producir otros tipos de agroalimentos.

Industria Energética

Los intercambiadores de calor también tienen un papel indispensable para optimizar los distintos procesos que intervienen en la obtención de energía, siendo utilizados en centrales nucleares, térmicas e hidroeléctricas.

Ventajas del uso de intercambiadores de calor Alfa Laval

La empresa que se decida a instalar intercambiadores de calor en cualquiera de los sistemas de refrigeración de sus equipos, disfrutará de una serie de beneficios muy relevantes.

Ocupan menos espacio

Los intercambiadores de Alfa Laval son diseñados para ocupar el menor espacio posible pero mantener la misma utilidad y eficiencia. Esto es posible gracias a las tecnologías modernas y avanzadas, que cada vez son más potentes.

Tienen menor impacto medioambiental

Los modelos modernos de intercambiadores de calor de Alfa Laval tienen la ventaja de no depender de equipos adicionales, por lo que consumen menos energía y producen poca o ninguna contaminación en comparación con los métodos de refrigeración más convencionales.

Poseen costes energéticos mínimos

Como los intercambiadores de calor de Alfa Laval no utilizan equipos adicionales y eliminan la mayor parte de la contaminación, pueden utilizarse durante periodos más largos sin reparaciones ni sustituciones, lo que hace que sean energéticamente eficientes.

 Son adaptables

Es posible elegir entre distintos tipos de intercambiador de calor de la marca Alfa Laval, pero además, son bastante flexibles, ya que el fluido que se utiliza en la transmisión de calor puede modificarse según las especificaciones del diseño.

Coste y mantenimiento

El coste de fabricación de los intercambiadores de calor ha disminuido gracias a la eficacia de la tecnología. Ahora, las fábricas utilizan placas prensadas en los intercambiadores de calor modernos, que son más resistentes a la corrosión y a las reacciones químicas que debilitan el intercambiador de calor y requieren sustituciones frecuentes.

Conclusión

Expuesto todo lo anterior, queda claro que los intercambiadores de calor son indispensables para que tus sistemas de refrigeración o calefacción te ofrezcan una ventaja sobre tus competidores. Y si de verdad buscas la máxima eficiencia y los menores costes, instala los intercambiadores Alfa Laval que puedes conseguir gracias a la distribuidora oficial Steknos.