Industries And Solutions - Página 2 - Industrial purification heat recovery

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Aplicaciones de recuperación de calor industrial: Aprovechamiento del calor residual del secado de mariscos

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)

Aplicación de intercambiadores de calor en sistemas de ventilación

Los intercambiadores de calor desempeñan un papel fundamental en los sistemas de ventilación, ya que mejoran la eficiencia del aire, reducen el consumo energético y mejoran la calidad del aire interior. A continuación, se detallan sus funciones y aplicaciones comunes.

I. Funciones de los intercambiadores de calor en los sistemas de ventilación

Ahorro de energía
Los intercambiadores de calor recuperan la energía térmica (o energía de refrigeración) del aire de escape y la transfieren al aire fresco entrante. Esto reduce la energía necesaria para calentar o enfriar el aire fresco, lo que los hace ideales tanto para calefacción en invierno como para refrigeración en verano.
Mejorando la calidad del aire fresco y la comodidad
Además de garantizar una ventilación suficiente, los intercambiadores de calor ayudan a precalentar o preenfriar el aire fresco, minimizando las diferencias de temperatura entre el aire interior y el exterior y mejorando la comodidad de los ocupantes.
Impulso a la eficiencia del sistema (COP)
Al recuperar tanto el calor sensible como el latente del aire de escape, la eficiencia energética del sistema mejora significativamente.
Asistencia para el control de temperatura y humedad
En entornos como salas blancas, laboratorios o talleres con temperatura controlada, los intercambiadores de calor sirven como unidades de preacondicionamiento para estabilizar las condiciones del aire entrante.

II. Tipos comunes de intercambiadores de calor en sistemas de ventilación

Intercambiador de calor de placas (calor sensible)
- Utiliza placas de aluminio o plástico para separar las corrientes de aire de escape y de suministro mientras transfiere calor a través de las placas.
- Se utiliza comúnmente en ventilación de edificios comerciales, escuelas y oficinas.
- La eficiencia normalmente varía entre 50% y 70%.
Unidad de recuperación total de calor (calor sensible y latente)
- Utiliza una membrana especial que permite el intercambio de calor y humedad.
- Ideal para edificios residenciales, hospitales, hoteles y entornos con necesidades de control de humedad.
- Proporciona mayor confort y ahorro energético.
Intercambiador de calor de tubo de calor
- Presenta una estructura simple sin partes móviles; transfiere calor a través de tubos de calor mientras mantiene las corrientes de flujo de aire completamente separadas.
- Adecuado para salas de servidores, precalentamiento/preenfriamiento de aire fresco y sistemas de secado.
- Funciona bien en ambientes con aire de escape de alta temperatura.
Intercambiador de calor de rueda giratoria
- Una rueda giratoria con revestimiento higroscópico entra en contacto simultáneamente con el aire fresco y el aire de escape, transfiriendo tanto calor como humedad.
- Alta eficiencia (hasta 70%–85%), pero con un riesgo potencial de contaminación cruzada.
- Adecuado para escenarios donde se prioriza la eficiencia energética y la contaminación cruzada no es crítica.
Intercambiador de calor de enfriamiento evaporativo indirecto
- Utiliza la evaporación del aire de escape para enfriar el aire entrante sin agregar humedad.
- Ideal para entornos cálidos y secos como talleres industriales y almacenes.

III. Escenarios típicos de aplicación

Instalaciones industriales:Mejora el control de la temperatura y la humedad al tiempo que reduces el consumo de energía del aire fresco.
Salas blancas y quirófanos:Estabiliza el flujo de aire y la temperatura para entornos controlados.
Edificios comerciales y oficinas:Preacondicione aire fresco y mejore la eficiencia del sistema HVAC.
Espacios públicos (metro, aeropuertos, escuelas):Asegure una buena ventilación y ahorre energía.
Centros de datos y salas de servidores:Recuperar el calor residual para precalentar el aire durante el invierno.
Casas para ganado e invernaderos:Equilibre la ventilación con la estabilidad de la temperatura y la humedad para favorecer el crecimiento.

IV. Conclusión

La aplicación de intercambiadores de calor en sistemas de ventilación se ha convertido en una parte esencial del diseño moderno de sistemas de climatización (HVAC). Al recuperar energía térmica, mejorar el confort interior y la calidad del aire, los intercambiadores de calor son un componente fundamental en edificios ecológicos, soluciones de ahorro energético y sistemas de ventilación inteligentes.

El papel de los intercambiadores de calor de pared intermedia en proyectos de aprovechamiento del calor residual del aire de retorno de los conductos de ventilación de las minas de carbón

En el proyecto de aprovechamiento del calor de los gases de escape de los pozos de ventilación de minas de carbón, el intercambiador de calor de pared intermedia es un equipo fundamental para la transferencia segura de calor. Su función no solo reside en la eficiencia del intercambio de calor, sino también en garantizar la seguridad y la fiabilidad operativa del sistema. Las funciones específicas del intercambiador de calor de pared intermedia son las siguientes:

Para lograr los objetivos de protección contra la congelación del pozo y calefacción invernal en la zona del pozo auxiliar, el intercambiador de calor de pared intermedia se encarga de aislar de forma segura el aire de retorno a alta temperatura del aire fresco o del medio limpio, a la vez que permite un intercambio de calor eficiente. Sus principales funciones incluyen:

Recuperación y utilización eficiente del calor residual del aire de retorno

Al utilizar el importante calor sensible transportado por el aire de retorno, el calor se transfiere de manera estable a los sistemas de aire fresco o agua caliente a través de la pared intermedia de metal, lo que eleva la temperatura del aire fresco entrante al eje a más de 2 °C, cumpliendo con los requisitos de protección contra el congelamiento.

Garantizar la limpieza y la seguridad durante el intercambio de calor

El aire de retorno contiene polvo, humedad e incluso trazas de gases nocivos, que no pueden entrar directamente al sistema de aire fresco. La estructura de pared intermedia aísla eficazmente los medios fríos y calientes, evitando la contaminación cruzada y garantizando la calidad del aire subterráneo y la seguridad operativa.

Mejorar la fiabilidad operativa del sistema de calefacción

El intercambiador de calor posee una estructura robusta y un funcionamiento estable, generando calor incluso en condiciones de frío extremo. Esto garantiza la continuidad y fiabilidad de la calefacción invernal en el pozo auxiliar, reduciendo la carga operativa y los riesgos asociados a los sistemas tradicionales de calefacción eléctrica y calderas.

Promoción de la conservación de energía, la reducción de emisiones y el desarrollo de minas ecológicas

Gracias a un intercambio de calor eficiente, el consumo de energía para calefacción y los costos operativos se reducen significativamente, disminuyendo así las emisiones de carbono. Esto proporciona apoyo técnico a las minas de carbón para lograr una producción limpia y una transformación ecológica.

Traducido con DeepL.com (versión gratuita)

¿Qué es un intercambiador de calor de placas gas-gas?

Intercambiador de calor de placas gas-gas

Un intercambiador de calor de placas gas-gas es un dispositivo de transferencia de calor de alta eficiencia diseñado para recuperar el calor de los gases de escape a alta temperatura y transferirlo al aire frío entrante u otras corrientes de gas. A diferencia de los intercambiadores de calor tradicionales, su estructura compacta de placas maximiza la superficie de transferencia de calor, alcanzando eficiencias térmicas de 60% a 80%. El intercambiador consta de placas metálicas delgadas y corrugadas (generalmente de acero inoxidable) que crean canales separados para los gases calientes y fríos, permitiendo que el calor pase a través de las placas sin mezclar las corrientes de gas.

Esta tecnología resulta especialmente adecuada para procesos industriales que generan una cantidad significativa de calor residual, como los sistemas de secado en máquinas de limpieza ultrasónica utilizadas para componentes de hardware. Al capturar y reutilizar este calor, el intercambiador de calor de placas gas-gas reduce la energía necesaria para los procesos de calentamiento, disminuyendo así los costes operativos y las emisiones de carbono.

Unidad de ventilación con recuperación de calor de etilenglicol

An ethylene glycol heat recovery ventilation unit is an air handling device that uses ethylene glycol solution as a heat transfer medium to recover heat or cooling energy from exhaust air, improving the energy efficiency of air conditioning systems. It is widely used in places requiring strict separation of fresh and exhaust air, such as hospitals, laboratories, and industrial facilities.

Principio de funcionamiento

The ethylene glycol heat recovery ventilation unit achieves energy recovery through a heat exchanger and ethylene glycol solution:

Exhaust Side: The cooling or heating energy in the exhaust air is transferred to the ethylene glycol solution via a heat exchanger, altering the solution's temperature.
Fresh Air Side: A circulation pump delivers the cooled or heated ethylene glycol solution to the fresh air side's heat exchanger, adjusting the fresh air temperature to reduce the operating load and energy consumption of the air conditioning system.
Heat Recovery Efficiency: The heat recovery efficiency of the ethylene glycol solution can reach about 50%, depending on system design and operating conditions.

System Components

Fresh Air Side: Fresh air section, primary/medium efficiency filter section, ethylene glycol heat exchanger, and supply fan section.
Exhaust Side: Return air section, primary efficiency filter section, ethylene glycol heat exchanger, and exhaust fan section.

Aplicaciones

Suitable for scenarios requiring complete isolation of fresh and exhaust air, such as hospitals and cleanrooms.
Ideal for industrial or commercial buildings needing efficient energy recovery, such as factories and transportation facilities.

Ventajas

High Energy Efficiency: Reduces air conditioning system energy consumption through heat recovery, lowering operating costs.
Flexibility: Adjusts fresh air temperature based on varying climate conditions, adapting to diverse environments.
Safety: Ethylene glycol solution prevents heat exchanger freezing in low-temperature environments.

Considerations

Mantenimiento: Regular checks on the ethylene glycol solution concentration and circulation pump operation are necessary.
Design Requirements: System design must consider the layout of fresh and exhaust air ducts to ensure efficient heat exchange and prevent cross-contamination.

Sistemas de recuperación de calor residual para secadoras industriales

Los sistemas de recuperación de calor residual para secadores industriales capturan y reutilizan la energía térmica de los gases de escape calientes o corrientes de aire para mejorar la eficiencia energética, reducir los costos operativos y disminuir las emisiones. Estos sistemas son valiosos para procesos de secado de alto consumo energético en industrias como la química, alimentaria, cerámica y textil. A continuación, se describen las tecnologías clave, sus beneficios y los proveedores con sede en EE. UU., incluyendo su información de contacto.

Tecnologías clave para la recuperación de calor residual en secadores industriales
Los secadores industriales producen aire de escape caliente y húmedo que contiene calor sensible y latente. Los sistemas de recuperación extraen este calor para su reutilización. Algunas tecnologías comunes son:

Intercambiadores de calor aire-aire:
Transferencia de calor del aire caliente de escape al aire fresco entrante mediante intercambiadores de calor de placas o rotativos. Los precalentadores de aire de polímero resisten la corrosión y la acumulación de suciedad.
Aplicaciones: Precalentamiento del aire de entrada del secador, reduciendo el consumo de combustible hasta en 20%.
Ventajas: Sencillo, económico, de bajo mantenimiento.
Intercambiadores de calor aire-líquido:
Capturar el calor de los gases de escape para calentar líquidos para el calentamiento de procesos o el sistema HVAC de las instalaciones.
Aplicaciones: Calentamiento de agua de proceso en plantas de procesamiento de alimentos.
Ventajas: Reutilización versátil del calor.
Bombas de calor:
Aprovechar el calor residual de baja temperatura para elevarlo a temperaturas más altas y reutilizarlo.
Aplicaciones: Elevación de calor para el precalentamiento del aire de secado en industrias químicas o lácteas.
Ventajas: Alta eficiencia para fuentes de baja temperatura.
Intercambiadores de calor de contacto directo:
Los gases de escape calientes entran en contacto directo con un líquido para transferir calor, limpiando a menudo los contaminantes de los gases de combustión.
Aplicaciones: Recuperación de calor de hornos, estufas o secadoras.
Ventajas: Limpia los gases de escape a la vez que recupera el calor.
Calderas de recuperación de calor:
Convierta los gases de escape de alta temperatura en vapor para su uso en procesos o para la generación de energía.
Aplicaciones: Secadores de alta temperatura en el procesamiento de cerámica o minerales.
Ventajas: Genera vapor o electricidad.
Beneficios de la recuperación de calor residual para secadoras
Ahorro de energía: Mejoras en la eficiencia de hasta 20%.
Reducción de CO2: Cada aumento de eficiencia de 1% reduce las emisiones de CO2 en 1%.
Reducción de costes: Periodos de amortización desde meses hasta 3 años.
Cumplimiento medioambiental: Reduce las emisiones y la liberación de calor residual.
Optimización del proceso: Las temperaturas estables mejoran la calidad del producto.
Desafíos y soluciones
Incrustación y corrosión: Los intercambiadores de calor de polímero o los sistemas de limpieza en línea mitigan estos problemas.
Disponibilidad de disipador de calor: Requiere una fuente de calor cercana para una integración económica.
Diseño del sistema: La ingeniería a medida garantiza la compatibilidad.

Unidad de aire fresco con recuperación de calor

La unidad de aire fresco con recuperación de calor es un sistema de ventilación energéticamente eficiente que introduce aire fresco del exterior a la vez que recupera calor del aire de escape. Utiliza un intercambiador de calor (normalmente de placas o de rueda giratoria) para transferir energía térmica entre las corrientes de aire entrante y saliente sin mezclarlas, lo que reduce significativamente las cargas de calefacción o refrigeración.

Construido con filtros de alta eficiencia, ventiladores y un núcleo intercambiador de calor (comúnmente de aluminio o material entálpico), el sistema garantiza un suministro continuo de aire fresco, manteniendo la estabilidad de la temperatura interior y mejorando la calidad del aire. Ayuda a reducir el consumo de energía, mejorar el confort interior y cumplir con las normas modernas de ahorro energético en edificaciones.

Estas unidades son ideales para aplicaciones en oficinas, fábricas, escuelas, hospitales y otras instalaciones que requieren ventilación confiable y control de temperatura con costos operativos reducidos.

¿Cómo funciona el intercambiador de calor aire-aire en la recuperación de calor del secado por aspersión?

En recuperación de calor del secado por pulverización, un intercambiador de calor aire-aire Se utiliza para recuperar el calor residual del aire caliente y húmedo que sale de la cámara de secado y transferirlo al aire fresco (pero más frío) que entra. Esto reduce significativamente la demanda energética del proceso de secado.

Cómo funciona:

Recogida de aire de escape:
- Después del secado por aspersión, el aire de escape caliente (a menudo entre 80 y 120 °C) contiene tanto calor como vapor de agua.
- Este aire se extrae de la cámara y se envía al intercambiador de calor.
Proceso de intercambio de calor:
- El aire caliente de escape fluye a través de un lado del intercambiador de calor (a menudo fabricado con materiales resistentes a la corrosión debido a la posible adherencia o acidez leve).
- Al mismo tiempo, el aire ambiente frío fluye por el otro lado, en un canal separado (configuración de flujo a contracorriente o flujo cruzado).
- El calor se transfiere a través de las paredes del intercambiador del lado caliente al lado frío, sin mezclar las corrientes de aire.
Precalentamiento del aire entrante:
- El aire fresco entrante se precalienta antes de entrar en el calentador principal del secador por pulverización (quemador de gas o serpentín de vapor).
- Este reduce el combustible o la energía necesarios para alcanzar la temperatura de secado deseada (normalmente 150–250 °C en la entrada).
Postratamiento del aire de escape (opcional):
- Tras la extracción del calor, el aire de escape más frío puede filtrarse o tratarse para eliminar el polvo y la humedad antes de ser liberado o utilizado posteriormente.

Beneficios:

Ahorro de energía: Reduce el consumo de combustible o vapor entre 10 y 30% dependiendo de la configuración.
Menores costos operativos: Un menor consumo de energía reduce los gastos en servicios públicos.
Impacto ambiental: Reduce las emisiones de CO₂ mejorando la eficiencia energética.
Estabilidad de la temperatura: Ayuda a mantener un rendimiento de secado constante.

Recuperación de calor de purificación industrial.

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Aumente la eficiencia con la recuperación de energía del sistema de secado con bomba de calor.

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Aplicaciones de recuperación de calor industrial: Aprovechamiento del calor residual del secado de mariscos

Aplicación de intercambiadores de calor en sistemas de ventilación

I. Funciones de los intercambiadores de calor en los sistemas de ventilación

II. Tipos comunes de intercambiadores de calor en sistemas de ventilación

III. Escenarios típicos de aplicación

IV. Conclusión

El papel de los intercambiadores de calor de pared intermedia en proyectos de aprovechamiento del calor residual del aire de retorno de los conductos de ventilación de las minas de carbón

¿Qué es un intercambiador de calor de placas gas-gas?

¿Qué es un intercambiador de calor de placas gas-gas?

Unidad de ventilación con recuperación de calor de etilenglicol

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Sistemas de recuperación de calor residual para secadoras industriales

Unidad de aire fresco con recuperación de calor

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