BPHE ininterrumpida para refrigeración de biogás

Archivo original del proyecto

Intercambiador completo de calor de placa de acero inoxidable para refrigeración de biogás

Una solución compacta, libre de cobre, intercambiadora de calor de alta presión diseñada para enfriar biogás de 70.4°C a 25°C utilizando agua de refrigeración, con construcción de acero inoxidable 100% SS316 y placas de presión reforzadas para un funcionamiento industrial fiable.

Antecedentes de aplicación

En los sistemas de tratamiento de biogás, se requiere refrigeración de gas para reducir la temperatura del gas antes del procesamiento de aguas abajo, limpieza de gas, compresión o utilización. El flujo de gas normalmente contiene metano, dióxido de carbono, vapor de agua y una pequeña cantidad de oxígeno. Debido a que el medio puede contener humedad y componentes corrosivos, la selección de materiales es crítica.

Para esta aplicación, el cliente requirió un intercambiador de calor para enfriar biogás con agua como fluido de refrigeración. El diseño seleccionado es un completo intercambiador de calor de placas brazadas de acero inoxidable, sin cobre, puntuado para aproximadamente 30 bar clase de presión. El intercambiador utiliza tecnología de acero inoxidable y placas de fijación reforzadas frontal/back para mejorar la resistencia mecánica y la presión.

Condiciones de diseño

Por qué se utiliza la construcción de acero inoxidable sin cobre

Los intercambiadores de calor de placas trenzadas de cobre estándar son ampliamente utilizados en aplicaciones HVAC y agua a agua. Sin embargo, para el enfriamiento de biogás, el cobre no siempre es la opción preferida porque el gas puede contener humedad, condensado ácido, compuestos de azufre u otros contaminantes corrosivos dependiendo del proceso de arriba.

Un intercambiador de calor presurizado sin cobre elimina el cobre del núcleo de transferencia de calor. Las placas y el material de fijación son de acero inoxidable, lo que hace que la unidad sea más adecuada para aplicaciones donde la resistencia a la corrosión, la limpieza y la compatibilidad de materiales son más importantes que el costo inicial más bajo.

Estructura del intercambiador de calor

La unidad seleccionada no es un intercambiador tradicional de calor de placas gaseadas y no una unidad convencional de concha y placa. Utiliza un paquete de placas compacto hecho por acero inoxidable. Los canales de flujo se forman entre las placas de acero inoxidable corrugado, creando una turbulencia alta y una transferencia de calor eficiente dentro de una huella muy pequeña.

Para aumentar la resistencia a la presión, el núcleo de acero inoxidable trenzado es soportado por placas de fijación delantera y trasera reforzada. Esta estructura mejora la estabilidad mecánica y permite al intercambiador manejar tareas de presión superiores en comparación con una unidad de servicio ligero.

Características estructurales principales

• 100% SS316 construcción de acero inoxidable
• Cobre sin freno de núcleo de placa
• Placas frontales y traseras forzadas para mayor resistencia a la presión
• Estructura de canal de placa compacta con alta eficiencia de transferencia de calor
• Apto para aproximadamente 30 kg/cm² de clase de presión
• Pieza más pequeña comparada con intercambiadores de calor de cáscara y placa

Comparación con Shell y el intercambiador de calor de placas

Los intercambiadores de calor de vall y placa también son adecuados para el enfriamiento de gas y los servicios industriales, especialmente donde se involucran una presión muy alta, un caudal elevado o requisitos mecánicos especiales. Sin embargo, para este servicio de refrigeración de biogás de tamaño mediano, un intercambiador de calor de placas de acero inoxidable completo proporciona una solución más económica y compacta.

Ventajas de rendimiento en enfriamiento de biogás

El biogás entra en el intercambiador de calor a 70.4°C y sale a 25°C. El agua de enfriamiento entra a 8°C y sale a 18°C. Este programa de temperatura es adecuado para un diseño de placa compacto porque los canales de placa proporcionan una fuerte turbulencia, alta utilización de la superficie y una transferencia de calor eficiente incluso con un pequeño volumen de intercambiador.

En comparación con el equipo de granel y placa, la solución de chapa de acero inoxidable completa reduce el espacio de instalación, disminuye el peso del equipo y simplifica el arreglo de tuberías. Para los sistemas de biogás envasados, equipos montados en el esquí y unidades de proceso modulares, esta construcción compacta es una ventaja importante.

Aplicaciones Típicas

• Enfriamiento de biogás antes del tratamiento de gas
• Refrigeración de gas antes de la compresión
• Sistemas de biogás para tratamiento de aguas residuales
• Refrigeración de gas de relleno y climatización
• Refrigeración de gas de digestión anaeróbica
• Paquetes compactos de refrigeración de gas a agua

¿Por qué HEXNOVAS recomienda esta solución

Para este proyecto, el intercambiador de calor de placas de acero inoxidable completo proporciona un equilibrio práctico entre la resistencia a la corrosión, el coste, el tamaño y la eficiencia térmica. Es más económico que un intercambiador de cáscaras y placas para este deber, mientras que todavía ofrece una construcción de acero inoxidable sin cobre adecuada para condiciones exigentes de refrigeración de biogás.

El diseño de placas de fijación reforzado también le da al intercambiador una mejor resistencia a la presión, lo que lo hace adecuado para sistemas industriales donde el tamaño compacto y el rendimiento de presión confiable son ambos requeridos.

FAQ

Los biogás pueden contener humedad y contaminantes corrosivos. Un intercambiador de acero inoxidable completo sin cobre proporciona una mejor compatibilidad con materiales que una unidad de cobre estándar.

No. Se trata de una estructura compacta de acero inoxidable con placas delanteras y traseras reforzadas. Es más pequeño y generalmente más económico para este tipo de deber.

Las placas delanteras y traseras reforzadas mejoran el soporte mecánico y la resistencia a la presión, permitiendo que la unidad maneje requisitos de presión más altos que un intercambiador de placas de servicio ligero.

Sí. Se puede considerar para otras tareas de refrigeración de gas a agua donde se requieren construcción de acero inoxidable, tamaño compacto y alta eficiencia térmica.

¿Necesita un intercambiador de calor de acero inoxidable sin cobre para el enfriamiento de gas?

HEXNOVAS puede proporcionar intercambiadores de calor de placas de acero inoxidable completo compacto para refrigeración de biogás, enfriamiento de gas industrial, enfriamiento de agua de proceso y aplicaciones térmicas sensibles a la corrosión.

Datos de la aplicación

Gas: Biogas

Gas In / Out: 70.4°C / 25°C

Agua En / Afuera: 8°C / 18°C

Material: 100% SS316

Diseño: ASME

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Mejor para

Enfriamiento de biogás, refrigeración compacta de gas a agua, enfriamiento de procesos de acero inoxidable y sistemas de transferencia de calor industrial sin cobre.