Diseño de Intercambiadores Compabloc para Aplicaciones Multicorriente.

Abstract

El objetivo de este trabajo es mostrar el uso de la tecnología de intercambiadores de calor de placas soldadas de tipo Compabloc en sistemas de recuperación de energía, esto con el fin de reducir el número de unidades térmicas en complejos industriales y discutir los beneficios potenciales en proyectos de renovación. La reducción del número de unidades en las redes de intercambiadores de calor existentes se logra mediante la implementación de unidades multi-corriente. La metodología consiste en la determinación del ancho de placa que se ajusta a los objetivos térmicos e hidráulicos; luego, el resto de tareas de recuperación de calor se diseñan utilizando este mismo ancho para ser incluidas dentro de la misma estructura. Se desarrolla un modelo termo-hidráulico para el diseño de intercambiadores de calor de placas soldadas de tipo Compabloc. Este diseño se basa en encontrar la longitud requerida para cumplir con los servicios térmicos bajos las restricciones de caída de presión. El enfoque para casos multi-corriente se demuestra en un tren de precalentamiento de petróleo crudo que contiene un total de 11 intercambiadores de calor (6 intercambiadores de recuperación de calor y 5 enfriadores). Se analizan varias opciones para la simplificación de la estructura de la red donde se puede reducir a dos y seis unidades compactas multi-corriente. El área total de la red para intercambiadores convencionales de tubo y carcasa de la estructura original es de 9,350.96 m2, en comparación con 3,598 m2 y 3,795 m2 requeridos por los diseños propuestos con la tecnología Compabloc multi-corriente. Esto representa una reducción potencial de área de transferencia del 61.5% y 59.4%. Por otro lado, una proyección del reemplazo de la superficie original por tecnología Compabloc muestra una reducción del consumo de energía del 25% y una recuperación de la inversión de 3.4 años.