intercambiadores

Facultad Regional Resistencia
Depto. de Ingeniería Química
Cátedra
Tecnología de la Energía Térmica

Intercambiadores de Calor de Placas
Cálculo y selección de equipos

Ing. Carlos Alderetes
Ing. Marcos Maiocchi

01 / 2002

Introducción
Los intercambiadores de placas son equipos muy difundidos en la Industria de Procesos cubriendo
una amplia gama de aplicaciones. Presentancaracterísticas muy especiales tanto en su diseño como
en la operación que los hace motivo de un estudio particular
La mayoría de los textos de transferencia de calor hacen mención a estos equipos aunque
presentando generalidades, lo que impide conocer más detalladamente los principios de
funcionamiento y el cálculo de los mismos
La mayor parte de la literatura sobre los intercambiadores de placasproviene de los fabricantes de
equipos (quienes poseen el know-how) y su difusión está generalmente restringida al ámbito
industrial, es decir entre sus usuarios. Uno de los objetivos de este trabajo es proporcionar parte de
esta información técnica a los estudiantes para conocer más en profundidad estos interesantes
equipos

Objetivos
El estudio y comprensión de los diferentes tópicospresentados permitirán al alumno
•

Conocer el principio de funcionamiento de los intercambiadores de placas

•

Comprender los aspectos principales de diseño del equipo

•

Explicar los mecanismos de transmisión de calor presentes

•

Aprender el campo de acción y servicios posibles en la industria

•

Predimensionar los equipos y seleccionar el diseño apropiado

•

Efectuarestudios comparativos de costos respecto de otros equipos térmicos

Introducción
En la mayoría de las plantas de procesos se presenta la necesidad de transferir energía térmica entre
fluidos o de fluidos a sólidos, tanto para calentar, enfriar, evaporar como para efectuar tratamientos
térmicos, etc. Esta operación cumple muchas veces un papel fundamental en el procedimiento de
elaboración yaque de ella puede depender la calidad de un producto o la eficiencia del proceso
mismo en cuestión, en donde las temperaturas son parámetros críticos
En muchas situaciones estas operaciones de transferencia de calor deben efectuarse en tiempos muy
cortos, a altas velocidades de transmisión, dado que algunos de los productos puede alterarse. Tal es
el caso de los productos termosensibles que nopueden tener mucho tiempo de contacto con la
superficie de calefacción a determinadas temperaturas
A veces también en el proyecto se imponen diversos tipos de restricciones que limitan las
posibilidades técnicas de solución con equipos de transferencia convencionales de casco y tubos.
Estas restricciones pueden ser térmicas, temporales, físicas o económicas, que actúan limitando ya
sea lastemperaturas de procesos, los tiempos de permanencia, la disponibilidad de espacios,
tamaños de equipos o las inversiones del proyecto mismo
La industria alimenticia por ejemplo, presenta varios casos donde se requiere operar con saltos
térmicos reducidos, a bajas temperaturas y con tiempos mínimos de contacto, por lo que se requiere
equipos especiales de transferencia de calor
Estos equiposespeciales capaces de cumplir con los requisitos antes mencionados son los llamados
intercambiadores de calor de placas

Los intercambiadores de calor de placas
Pese haber sido introducidos en la industria ya hace más de setenta años, estos equipos constituyen
un ejemplo claro del desarrollo de productos y de mercado. La innovación permanente que han
tenido posibilitó incorporar de maneracontinua nuevas aplicaciones a las distintas necesidades
existentes en el campo tanto industrial, comercial como doméstico. Existen varios diseños de
intercambiadores de placas, pero son dos las construcciones básicas más difundidas, a saber:
•

Intercambiador de placas con juntas, designado PHE (Plate heat exchangers)

•

Intercambiador de placas soldadas, designado BHE (Brazed heat...