Intercambiadores de calor a placas y sus aplicaciones industriales

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Autor: Ing. Walter Vega, Gerente de Ventas – Soluciones en Proyectos de Alimentos S.A.C.

El intercambio de calor es una operación unitaria crítica en cualquier proceso de transformación, siendo importante no solo brindar una solución; sino que esta sea óptima, flexible, económicamente viable y que pueda asegurar tanto un producto final de máxima calidad como un impacto ambiental mínimo.

Los intercambiadores de calor a placas han ganado rápidamente mayor popularidad que cualquier otro segmento de intercambiadores de calor. Una de las principales razones del incremento en la demanda de este tipo de intercambiadores es su gran versatilidad; las placas pueden ser añadidas o removidas dependiendo de las necesidades.

Los intercambiadores de placas reciben su nombre debido a que se encuentran conformados por un bastidor y placas corrugadas que se encuentran selladas, un diseño que produce gran turbulencia y una alta tensión de cizalla debido a sus paredes (high wall shear stress), lo que provee un alto coeficiente de transferencia de calor y mayor resistencia a las incrustaciones (fouling).

Por lo general, el fluido caliente en este tipo de intercambiadores usualmente fluye hacia abajo a través de una placa; mientras el fluido frío fluye en sentido contrario, es decir, hacia arriba a través de otra placa. Existen aplicaciones especiales en las cuales los fluidos van en el mismo sentido, esto es requerido cuando la diferencial de temperaturas deseada es mínima (menor a 2 °C) o cuando existe riesgo de congelamiento, por ejemplo, en enfriamiento de cerveza con temperaturas cercanas a 0 °C.

En los intercambiadores de placas se encuentran disponibles los termosoldados, semisoldados (aplicaciones con gases refrigerantes) o sellados con empaques, dependiendo de lo requerido. Además, ofrecen muchas ventajas, desde requerir menores espacios, operar con pequeñas diferencias de temperaturas, hasta procesos de limpieza y mantenimiento más simples.

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Figura 1. Cambio en la alimentación

Las ventajas prácticas son:

  • Menor peso.
  • Requisitos de espacio más pequeños.
  • Menor cantidad de volumen al rellenar el sistema con refrigerante.
  • Largo tiempo de vida con simples mantenimientos periódicos.

Este tipo de equipos no son sensibles a los choques de temperatura, y no hay vibración debido a la pequeña distancia entre puntos de apoyo.

Usos del intercambiador de calor a placas en la industria de alimentos

Los intercambiadores de calor a placas se emplean comúnmente para las siguientes aplicaciones:

  • Pasteurización de bebida.
  • Circuitos de agua caliente.
  • Pasteurización de jarabe.
  • Enfriamiento de bebida previo a la carbonatación.
  • Calentamiento de agua y químicos en estaciones CIP.
  • Calentamiento de producto/concentrado durante el mezclado.
  • Enfriamiento de agua en sistemas de refrigeración.
  • Condensar gases utilizando fluidos fríos.

En lo que respecta a la pasteurización, es un proceso que envuelve el calentamiento de ciertos alimentos hasta determinadas temperaturas por un período de tiempo. El objetivo de este proceso es eliminar los microorganismos que pueden generar enfermedades, deterioro de los alimentos o efectos indeseados de fermentación.

En la industria de alimentos, los intercambiadores de calor a placas sirven para diferentes propósitos; en la industria de bebidas, para tratamiento térmico de jugos, néctares, etc. En industrias lácteas son empleados para pasteurización de leche y crema, en la recepción de leche y para ultratemperaturas de esterilización (UHT).

En la industria cervecera son empleados para la cocción y enfriamiento del mosto, así como el enfriamiento de la cerveza. Mientras que, en la industria de bebidas saborizadas, los intercambiadores se emplean para el calentamiento del agua, pasteurización de las bebidas energéticas, disolución de azúcar y la pasteurización de jarabe.

fig 2Cuadro 1. Soluciones en Proyectos de Alimentos S.A.C.

Los intercambiadores soldados o con empaquetaduras son la mejor alternativa para aplicaciones que requieren altos grados de temperatura, bajos costos de materiales, óptima energía de recuperación, espacios reducidos, etc.

Si tienes dudas de cual intercambiador de calor y las especificaciones técnicas que requiere tu proceso, contáctanos. SPA – Soluciones en Proyectos de Alimentos pone a tu disposición soluciones integrales y una vasta experiencia en la selección, configuración e instalación de intercambiadores de calor, junto a la reconocida tecnología que Alfa Laval ha desarrollado durante años.

Contacto:

T. 313 9192 / 992 795 441 / 974 212 161

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