1. Fuentes y características del calor residual del secado de mariscos y productos acuáticos
Los productos del mar y acuáticos (como camarones, pescado, mariscos, etc.) se suelen secar con equipos de secado por aire caliente, cuyas fuentes de calor consisten principalmente en calderas de carbón, de gas o sistemas de calefacción eléctrica. El proceso de secado genera una gran cantidad de gases de escape (gases de combustión) a alta temperatura y humedad, con temperaturas que suelen oscilar entre 50 y 100 °C, y que contienen una cantidad significativa de calor sensible y latente.
Calor sensible: El calor inherente a los propios gases de combustión a alta temperatura.
Calor latente: Calor liberado por la condensación del vapor de agua en los gases de combustión. Debido al alto contenido de humedad de los mariscos, la proporción de calor latente es particularmente significativa.
Características de los gases de escape: Alta humedad (contienen una gran cantidad de vapor de agua), pueden contener sales o materia orgánica, lo que puede causar corrosión en los equipos o acumulación de incrustaciones en las superficies de los intercambiadores de calor.
Si estos gases de escape se emiten directamente, no solo se desperdiciará energía térmica, sino que también aumentarán la contaminación térmica y la contaminación húmeda, afectando al medio ambiente.
2. Características del intercambiador de calor de placas BXB
El intercambiador de calor de placas BXB es un dispositivo de intercambio de calor compacto y de alta eficiencia, ampliamente utilizado en la recuperación de calor residual industrial, especialmente adecuado para el tratamiento de gases de escape a alta temperatura y humedad. Sus principales características incluyen:
Intercambio de calor de alta eficiencia: La estructura de placas proporciona una gran área de intercambio de calor, lo que resulta en una alta eficiencia de transferencia de calor con tasas de recuperación de hasta 60-80%.
Diseño compacto: En comparación con los intercambiadores de calor de carcasa y tubos, ocupa menos espacio, lo que lo hace adecuado para equipos de secado con limitaciones de espacio.
Resistencia a la corrosión: Se pueden seleccionar placas de acero inoxidable o aleación de titanio para resistir la corrosión producida por las sales y los compuestos orgánicos presentes en los gases de escape del secado de mariscos.
Mantenimiento sencillo: Su diseño desmontable facilita la limpieza para eliminar la acumulación de incrustaciones o depósitos en los gases de escape.
Baja caída de presión: La mínima resistencia del fluido reduce el consumo de energía del sistema.
3. Aplicación de intercambiadores de calor de placas BXB en el secado de mariscos y productos acuáticos
(1) Diseño del sistema
Diagrama del proceso:
Recogida de gases de escape: Los gases de escape a alta temperatura y alta humedad (50-100 °C) emitidos por los equipos de secado se transportan a través de tuberías hacia la entrada del lado caliente del intercambiador de calor de placas BXB.
Transferencia de calor: El calor sensible y latente de los gases de escape se transfiere a través de las placas del intercambiador de calor al medio del lado frío (normalmente aire frío o agua de refrigeración).
Utilización del calor:
Precalentamiento del aire de entrada: El calor recuperado se utiliza para precalentar el aire que entra en la cámara de secado, reduciendo así el consumo energético del calentador.
Producción de agua caliente: Se transfiere calor al agua para producir agua caliente para la limpieza de equipos o la calefacción de instalaciones.
Optimización de la deshumidificación: Tras el enfriamiento, la humedad de los gases de escape disminuye, mejorando así la eficiencia del sistema de deshumidificación.
Emisión de gases de escape: Los gases de escape enfriados (temperatura reducida a 40–50 °C) se tratan adicionalmente mediante el sistema de deshumidificación antes de su emisión, reduciendo la contaminación térmica.
Configuración del equipo:
Tipo de intercambiador de calor: Se seleccionan intercambiadores de calor de placas BXB, recomendándose placas de acero inoxidable 316L o aleación de titanio para prevenir la corrosión por sales.
Diseño de placas: Las placas corrugadas se utilizan para aumentar la turbulencia, mejorar la eficiencia de la transferencia de calor y reducir la incrustación.
Sistemas auxiliares: Equipados con dispositivos de filtración de gases de escape (para eliminar el polvo y los compuestos orgánicos) y un sistema de limpieza automático para prolongar la vida útil del intercambiador de calor.
(2) Principio de funcionamiento
El calor de los gases de escape se transfiere al fluido frío a través de las placas metálicas del intercambiador de calor de placas. Los estrechos canales entre las placas mejoran la eficiencia de la transferencia de calor.
Durante el proceso de intercambio de calor, parte del vapor de agua presente en los gases de escape a alta temperatura y alta humedad se condensa, liberando calor latente y mejorando aún más la eficiencia de recuperación de calor.
El medio del lado frío (como el aire o el agua) absorbe el calor, aumentando su temperatura, y puede utilizarse directamente para el precalentamiento del secado u otros requisitos del proceso.
(3) Escenarios de aplicación
Precalentamiento del aire entrante: Recuperar el calor de los gases de escape para calentar el aire fresco entrante a las salas de secado reduce el consumo de la fuente de calor.
Suministro de agua caliente: Utilización del calor recuperado para producir agua caliente a 40-60 °C para la limpieza de equipos de procesamiento de mariscos o para el suministro de agua caliente para uso industrial.
Optimización de la deshumidificación: La reducción de la humedad de los gases de escape mediante refrigeración y condensación mejora la eficiencia de la deshumidificación y potencia el rendimiento del secado.
4. Análisis de beneficios
Ahorro de energía y reducción de emisiones: El intercambiador de calor de placas BXB puede recuperar entre 50 y 801 TPM³ del calor residual de los gases de escape, lo que reduce el consumo de energía de secado entre 20 y 401 TPM³ y disminuye el consumo de combustible y las emisiones de CO₂. Por ejemplo, la recuperación de 601 TPM³ del calor residual puede reducir significativamente los costes energéticos por tonelada de procesamiento de mariscos.
Beneficios económicos: Al reducir el consumo de combustible y electricidad, la inversión en equipos generalmente recupera los costos en 1 o 2 años.
Beneficios ambientales: La reducción de la temperatura y la humedad de los gases de escape disminuye la contaminación térmica y por humedad, cumpliendo así con los requisitos de protección ambiental.
Calidad del producto: Mantener temperaturas de secado estables evita el sobrecalentamiento o la humedad excesiva, mejorando así la calidad del secado de los mariscos.
Traducido con DeepL.com (versión gratuita)