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Inter cambiadores de carcasa y tubos QVF® SUPRA

- Resistentes a la corrosión en el lado de fluido; hasta 6 barg en el lado de servicio -
- Resistentes a la corrosión en ambos lados hasta 3 barg -
- Aptos para la producción farmacéutica -
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QVF® SUPRA shell and tube heat exchangers
Las grandes superficies y los elevados coeficientes de transferencia térmica de los intercambiadores de carcasa y tubos permiten la transmisión de mayores cantidades de calor que las que son posibles utilizando intercambiadores de serpentín.

CARACTERÍSTICAS DESTACADAS

  • Ambos lados (tubos y carcasa) resistentes a la corrosión.
  • A prueba de presión (lados de fluido y servicio) hasta +6 barg
  • Aptos para productos farmacéuticos

Los intercambiadores de carcasa y tubos QVF SUPRA están disponibles con

  • diámetros nominales de DN80 a DN300
  • superficies de intercambio térmico de 0,3 m² a 27 m²
  • tubos de vidrio de borosilicato 3.3 o SiC
  • carcasas de vidrio de borosilicato 3.3, acero revestido de vidrio o acero inoxidable
  • cabezales de vidrio de borosilicato 3.3, acero revestido de vidrio o acero inoxidable

Los modelos estándar de intercambiadores de carcasa y tubos QVF SUPRA han sido diseñados para la condensación y el templado de sustancias altamente corrosivas entre

  • -20 y 150°C 
  • -1 y +6 barg

Para otros parámetros de proceso ofrecemos soluciones tecnológicas a medida. Para más información, contacte con nosotros.

Intercambiador de carcasa y tubos universal QVF de tipo 1 para la transferencia térmica líquido/líquido en un equipo de extracción.

CONCEPTO

  • Materiales resistentes a la corrosión y la difusión
  • Para presiones de hasta +6 barg
  • Diseño modular adecuado para una gran variedad de procesos de transferencia térmica
  • Un diámetro de tubo para todas las variantes
  • Un conector de tubos para todas las variantes
  • Un placa tubular de PTFE para todas las variantes con el mismo diámetro nominal
  • Certificados de material de la FDA para todos los componentes en contacto directo con el producto
  • Prevención de la contaminación cruzada con una cámara intermedia opcional que puede vaciarse por separado

VENTAJAS

  • Materiales inertes aptos para procesos altamente corrosivos y productos ultrapuros
  • Materiales resistentes a la difusión para una mayor durabilidad
  • Superficies internas lisas que permiten unos intervalos más amplios de mantenimiento
  • Necesidades mínimas de existencias de piezas de recambio gracias al diseño modular
  • Diseño y construcción excelentes para un funcionamiento fiable y un mantenimiento sencillo
  • Conformidad con las normas de seguridad europeas e internacionales
  • Diseño óptimo de aparatos basado en una larga experiencia en la fabricación de equipos de proceso

APLICACIÓN

  • W1: condensación; resistente a la corrosión en un lado
  • W2: transferencia térmica; resistente a la corrosión en ambos lados
  • W3: enfriamiento; resistente a la corrosión en un lado

Los intercambiadores de carcasa y tubos QVF SUPRA dotados de tubos de vidrio de borosilicato 3,3 o SiC son resistentes a la corrosión, por lo que pueden ser utilizados en una gran variedad de pasos de proceso. Como ilustración, el ejemplo siguiente muestra un concentrador simplificado de ácido sulfúrico:

Diagrama de flujo de un concentrador de ácido sulfúrico QVF con intercambiadores de carcasa y tubos

  • W1: condensación; resistente a la corrosión en un lado
  • W2: transferencia térmica; resistente a la corrosión en ambos lados
  • W3: enfriamiento; resistente a la corrosión en un lado

INTERCAMBIADOR DE CARCASA Y TUBOS UNIVERSAL – TIPO 1

Carcasa y tubos resistentes a la corrosión; lado de tubos resistente hasta +3 barg


El intercambiador de carcasa y tubos universal de tipo 1 es resistente a la corrosión en ambos lados. En los tubos y cabezales, la presión máxima admisible es de +3 barg independientemente del tamaño del cabezal de vidrio. En la carcasa, la presión máxima admisible depende del diámetro nominal de la carcasa de vidrio y está limitada a un máx. de +2 barg. Este intercambiador de calor conforme con la directiva PED puede ser utilizado para la condensación en carcasa y la recuperación y el enfriamiento en carcasa y/o tubos. Con los cabezales apropiados, también puede ser utilizado como absorbedor y evaporador de película descendente. Este intercambiador de carcasa y tubos es apto para la instalación horizontal o vertical. Puede vaciarse por completo para el mantenimiento.

Intercambiador de carcasa y tubos universal – tipo 1

TUBOS DE TRANSFERENCIA TÉRMICA

Materiales resistentes a la corrosión y la difusión

El calor se transfiere a través de las paredes de los tubos. El carburo de silicio (SiC) posee una conductividad térmica considerablemente mayor que la del vidrio de borosilicato 3.3. En aplicaciones prácticas y en función de las condiciones de proceso reales, los intercambiadores de carcasa y tubos de SiC pueden alcanzar coeficientes de transferencia térmica de 2 a 4 veces mayores que los obtenidos con intercambiadores de carcasa y tubos de vidrio de borosilicato 3.3. Por tanto, la elección del material de los tubos (SiC o vidrio de borosilicato 3.3) es un factor esencial para el dimensionamiento del equipo de proceso. Los intercambiadores de carcasa y tubos de SiC poseen normalmente un diseño más compacto que los de vidrio de borosilicato 3.3, pero los costes son considerablemente mayores. Los tubos de SiC y de vidrio de borosilicato 3.3 utilizados en todos los intercambiadores de calor tienen el mismo diámetro. Los tubos de vidrio pueden resistir presiones de 6 barg, mientras que los de SiC están diseñados para soportar presiones de hasta 180 barg.

Heat transfer coefficient for shell&tube heat exchangers

PLACA TUBULAR

Placa tubular de PTFE normalizada para todos los intercambiadores de carcasa y tubos del mismo diámetro nominal

Las placas tubulares que sellan los tubos de transferencia térmica están fabricadas de PTFE (teflón) puro y dotadas de certificado de material de la FDA. Los sellos situados entre las placas tubulares y la carcasa y entre las placas y el cabezal están compuestos de anillos de silicona intercambiables recubiertos de FEP y colocados en un rebaje de la placa tubular. En los intercambiadores de calor instalados verticalmente, la carcasa puede vaciarse a través de la placa tubular de PTFE. La placa tubular de PTFE está equipada con un anillo de acero y puede resistir presiones diferenciales de hasta 4 bar a temperaturas mayores de 150°C. Las necesidades de existencias de piezas de recambio se reducen debido a contar con un solo tipo de placa tubular por diámetro nominal para todos los intercambiadores.

CONECTOR DE TUBOS

Conector de pieza única para una fácil instalación

 

Este conector de tubos de PTFE puro dotado de certificado de material de la FDA es válido para todos los intercambiadores de carcasa y tubos QVF SUPRA sea cual sea el material o el tamaño de los tubos. El conector de una sola pieza sobresale de la placa tubular y puede ser fácilmente reajustado y sustituido. Ello permite a los operarios intercambiar tubos individuales sin tener que abrir los sellos de los tubos adyacentes.

Conector de tubos de PTFE de una pieza

CABEZAL

Cabezal de vidrio resistente a la corrosión hasta 3 barg


Los cabezales de vidrio están fabricados de vidrio de borosilicato 3.3 para garantizar que el lado de tubos del intercambiador de calor sea completamente resistente a la corrosión. Los cabezales de vidrio de todos los tamaños cumplen los requisitos de la directiva PED y han sido dimensionados para 3 barg. Unos segmentos de PTFE opcionales en los cabezales hacen posible un flujo de 3 canales del fluido de servicio a través de los tubos.

CARCASA

Carcasa de vidrio resistente a la corrosión

La carcasa del intercambiador de calor está fabricada de vidrio de borosilicato 3.3. La presión máxima admisible según la directiva PED es de +2 barg dependiendo del diámetro nominal. Las boquillas de la carcasa se ubican y se dimensionan según los requisitos reales de cada aplicación.

INTERCAMBIADOR DE CARCASA Y TUBOS GMP UNIVERSAL – TIPO 5

Carcasa y tubos resistentes a la corrosión; lado de tubos resistente hasta 3 barg

 

El intercambiador de carcasa y tubos GMP universal está basado en el intercambiador de calor de tipo 1, con el añadido de que cada placa tubular está dotada de una cámara intermedia de vidrio de borosilicato 3.3 y de una segunda placa tubular. La cámara intermedia ha sido diseñada para recoger cualquier líquido que pueda escapar debido a faltas de estanqueidad e impedir que contamine el otro fluido. De ese modo se elimina cualquier riesgo de contaminación cruzada entre los dos fluidos. Para sus aplicaciones y condiciones de funcionamiento, véase el tipo 1.

Intercambiador de carcasa y tubos GMP universal – tipo 5

VARIANTES CON COMPONENTES DE ACERO INOXIDABLE

Resistencia a la corrosión en un lado

El intercambiador de carcasa y tubos QVF SUPRA está disponible en diversas variantes optimizadas para aplicaciones específicas. Los tubos, las placas tubulares de PTFE, los conectores de tubos y los cabezales y carcasas de vidrio son iguales que en el tipo 1. Es posible utilizar componentes de acero inoxidable siempre que no exista riesgo de corrosión por el lado de servicio.

CONDENSADOR – TIPO 2

Resistente a la corrosión en el lado de la carcasa; lado de servicio con cabezal de acero inoxidable y conexión DIN o ANSI

 

Los intercambiadores de calor de tipo 2 con lado de fluido resistente a la corrosión poseen el mismo diseño que los intercambiadores de carcasa y tubos universales de tipo 1, pero cuentan además con cabezales de acero inoxidable dotados de bridas de conexión DIN/ANSI en lugar de cabezales de vidrio. Las bridas permiten conexiones más compactas a las líneas de fluido de servicio manteniéndose las mismas condiciones de funcionamiento. El fluido de servicio es alimentado a través de los cabezales y fluye a través de los tubos. Debido a que el lado de la carcasa del intercambiador de calor es resistente a la corrosión, esta variante es usada generalmente para la condensación y el templado de líquidos corrosivos.

 

Intercambiador de calor resistente a la corrosión en el lado de la carcasa – tipo 2

VARIANTE CON PLACA DE REFUERZO

La placa de acero inoxidable permite aplicar presiones más elevadas en el lado de servicio

Si la corrosión no es un problema en el lado de servicio, es posible instalar placas de refuerzo de acero inoxidable con el fin de poder aumentar la presión del fluido de servicio de +3 a +6 barg. La placa de refuerzo se fija al lado del cabezal / de la carcasa de la placa tubular de PTFE estándar mediante pernos con camisa de PTFE. En función del diámetro nominal, los pernos reemplazan a 1, 2 o 3 tubos de transferencia térmica.

Placa tubular de PTFE con placa de refuerzo de acero inoxidable en el lado de cabezal / tubos / servicio

CONDENSADOR REFORZADO – TIPO 3

Resistente a la corrosión en el lado de la carcasa; resistente a la presión en el lado de servicio hasta 6 barg


Diagrama de un intercambiador de calor de tipo 3 con lado de servicio resistente a la presiónEl intercambiador de calor de tipo 3 con lado de servicio resistente a la presión está basado en el condensador de tipo 2, con el añadido de una placa de refuerzo en el lado del cabezal que permite aplicar presiones en el lado de servicio de hasta +6 barg.

Intercambiador de calor con mayor resistencia a la presión en el lado de servicio / tubos – tipo 3

EVAPORADOR REFORZADO – TIPO 4

Resistente a la corrosión en el lado de tubos; resistente a la presión en el lado de servicio hasta 6 barg

El intercambiador de calor de tipo 4 con carcasa resistente a la presión en el lado de servicio es una variante del intercambiador de tipo 1 en la cual se ha reemplazado la carcasa de vidrio por una de acero inoxidable y se ha atornillado una placa de refuerzo del mismo material a la placa tubular en el lado de la carcasa. Las líneas de fluido de servicio están conectadas a la carcasa, la cual puede resistir presiones de hasta 6 barg. El modelo estándar es particularmente apto para aplicaciones en las que se deba enfriar rápidamente un fluido corrosivo a baja temperatura. Si se modifican los cabezales, este equipo también puede utilizarse para la condensación de tubos, como aparato de película descendente o como evaporador.

Intercambiador de calor con mayor resistencia a la presión en el lado de la carcasa / servicio – tipo 4

CONDENSADOR REFORZADO GMP – TIPO 6

Resistente a la corrosión en el lado de la carcasa; resistente a la presión en el lado de servicio hasta 6 barg

El intercambiador de carcasa y tubos GMP resistente a la presión de tipo 6 posee una cámara intermedia y una placa tubular dotada de una placa de refuerzo que permite aplicar una presión en los tubos por el lado de servicio de hasta 6 barg. No se necesitan pernos con camisa de PTFE para fijar la placa de refuerzo, ya que la placa tubular de PTFE hace presión contra dicha placa en la cámara intermedia. Esto significa que todos los orificios de la placa tubular de PTFE pueden ser utilizados para tubos de transferencia térmica.

Intercambiador de carcasa y tubos GMP resistente a la presión – tipo 6

INTERCAMBIADOR DE CARCASA Y TUBOS UNIVERSAL REFORZADO – TIPO 7

Resistente a la corrosión en un lado; resistente a la presión en los lados de fluido y servicio hasta 6 barg

El lado de fluido del intercambiador de calor de tipo 7 es resistente a la corrosión y el intercambiador ha sido diseñado para una presión de hasta 6 barg en los lados de fluido y servicio. Este tipo también está disponible con componentes esmaltados en lugar de cabezal o carcasa de vidrio (previa petición). La placa tubular de PTFE está dotada de una placa de refuerzo en el lado de servicio.

Intercambiador de calor resistente a la presión hasta 6 barg en ambos lados; la variante mostrada es resistente a la corrosión en el lado de la carcasa – tipo 7.

TABLA DE TIPOS

La tabla mostrada a continuación contiene todas las variantes de intercambiador de carcasa y tubos QVF estándar.

Overview type of shelll&tubes heat exchangers

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APLICACIONES TÍPICAS

W1:
Agua refrigerante en el lado de tubos, resistente a la corrosión en el lado de la carcasa =>
P(agua refr.) <+3 barg sin placa de refuerzo: tipos 1 o 2 (carcasa de vidrio)
P(agua refr.) >+3 barg con placa de refuerzo: tipo 3 (carcasa de vidrio)

W2:
Resistente a la corrosión en ambos lados =>
P < 3 barg sin placa de refuerzo: tipo 1

W3:
Agua refrigerante en el lado de tubos, resistente a la corrosión en el lado de la carcasa =>
P(agua refr.) <+3 barg sin placa de refuerzo: tipo 1 (carcasa de vidrio)
P(agua refr.) > +3 barg con placa de refuerzo: tipo 7 (carcasa esmaltada
Agua refrigerante en el lado de tubos, resistente a la corrosión en el lado de la carcasa =>
P(agua refr.) < +1/2 barg sin placa de refuerzo: tipo 1 (cabezal de vidrio)
P(agua refr.) > +1/2 barg con placa de refuerzo: tipo 4 (cabezal de vidrio)

A continuación mostramos algunos tipos de intercambiadores de calor (W) aptos para el uso en el concentrador de ácido sulfúrico presentado anteriormente. Nos encantará diseñar intercambiadores de calor optimizados que cumplan los requisitos de su proceso industrial.

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EJEMPLOS

Equipo de desalcoholización de vino con 2 evaporadores de película descendente basados en el tipo 1.

Intercambiador de carcasa y tubos QVF de tipo 2 con tubos de SiC para la condensación de destilados que contienen ácido clórico o sulfúrico.

Intercambiador de carcasa y tubos universal QVF de tipo 1 para la transferencia térmica líquido/líquido en un equipo de extracción.

Intercambiador de carcasa y tubos QVF de tipo 4 utilizado como absorbedor de película descendente en una instalación para la producción de ácido clorhídrico concentrado.

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