INTERCANVIADOR DE CARCASSA I TUBS PER ALTA PRESSIÓ
Un intercanviador de calor de carcassa i tubs és un equip industrial que pot dissenyar-se com a vas a pressió, fet que el converteix en l’opció ideal per a processos amb pressions elevades, temperatures extremes i càrregues tèrmiques contínues, on la fiabilitat mecànica i la seguretat operativa són determinants.
En molts processos industrials, el repte no és només transferir calor, sinó garantir la integritat estructural sota estrès continu. En aquestes condicions, les solucions compactes o obertes arriben ràpidament als seus límits.
L’intercanviador de carcassa i tubs és la tecnologia de referència quan el sistema ha de treballar com un equip de contenció tèrmica i mecànica, capaç de suportar pressions altes, gradients tèrmics severs i funcionament 24/7.
A BOIXAC, dissenyem aquests equips com a solucions d’enginyeria a mida, no com a productes estàndard, optimitzant seguretat, rendiment energètic i cost total de propietat.
Construcció del bescanviador de carcassa i tubs
Un intercanviador de carcassa i tubs està format per:
Una carcassa cilíndrica exterior pressuritzada
Un feix de tubs interns
Un fluid circula per l’interior dels tubs i l’altre per la carcassa, sense barrejar‑se en cap moment. Aquesta separació física permet un intercanvi tèrmic controlat, estable i segur, fins i tot amb fluids agressius, gasos comprimits o vapors.
Aquest disseny el diferencia clarament d’altres tecnologies tubulars obertes o concèntriques, posicionant‑lo com la canònica per a condicions industrials extremes.
Principi de funcionament i disseny tèrmic
El funcionament es basa en el contacte indirecte de dos fluids a diferent temperatura, separats per la paret dels tubs. El resultat és una transferència de calor:
Predictible
Estable
Fàcilment regulable
Segons l’aplicació, el disseny pot incorporar:
Passos múltiples de tubs per augmentar l’eficiència tèrmica
Circuits simples o múltiples segons cabal i pèrdua de càrrega
Configuracions per a condensació o evaporació (incloent NH₃)
Muntatge horitzontal o vertical
Cada equip BOIXAC parteix d’una anàlisi tèrmica i hidràulica específica, optimitzant superfície d’intercanvi, pèrdues de càrrega i facilitat de manteniment.
Comparativa tecnològica (criteri d’enginyeria)
Paràmetre crític |
Carcassa i tubs | Tubular | Concèntric | Plaques (PHE) |
|---|---|---|---|---|
Pressió admissible |
Molt alta | Mitjana | Mitjana | Baixa |
Temperatura |
Molt alta | Alta | Mitjana | Limitada per juntes |
Disseny com a |
Possible | No | No | No |
Potència tèrmica |
Alta | Mitjana | Mitjana | Baixa |
Aplicacions |
Òptima | Limitada | Limitada | No |
Avantatges clau del intercanviador de carcassa i tubs
L’intercanviador de carcassa i tubs destaca per una sèrie d’avantatges que el fa especialment competitiu en entorns industrials:
Resistència mecànica màxima, apta per a altes pressions i temperatures
Disseny com a vas de pressió, complint PED i ASME
Alta tolerància a l’embrutiment en comparació amb tecnologies compactes
Fiabilitat a llarg termini en serveis continus
Gran flexibilitat de disseny per adaptar‑se a cada procés
Materials i fiabilitat a llarg termini
La selecció de materials és crítica en aplicacions severes. A BOIXAC treballem amb:
Acer inoxidable AISI 304
Acer inoxidable AISI 316 / 316L
Acer inoxidable 904L
Duplex i Superduplex
Incoloy, Hastelloy, titani i aliatges especials sota demanda
La selecció es basa en corrosió, temperatura, pressió i ciclats tèrmics, garantint estabilitat mecànica i resistència química durant tota la vida útil.
Aplicacions industrials principals
L’intercanviador de carcassa i tubs és crític en sectors com:
Energia i generació tèrmica
Petroli, gas i petroquímica
Indústria química i farmacèutica
Sector naval i offshore
Biogàs i processos d’alta pressió
Especialment indicat per a compressors, turbines, reactors, transformadors i equips crítics.
ROI habitual
3-12 mesos
Ideal per a
sòlids, fibres i residus
Garantia
2 anys
Disseny
a mida
FAQs
Què és exactament un intercanviador de calor de carcassa i tubs?
Un intercanviador de carcassa i tubs és un equip industrial que pot ser dissenyat com a vas de pressió, on dos fluids intercanvien calor sense barrejar-se, apte per a altes pressions, temperatures extremes i serveis continus.
A diferència de solucions compactes o obertes, la carcassa i tubs incorpora una carcassa pressuritzada que conté un feix de tubs interns. Aquest disseny permet treballar amb càrregues tèrmiques elevades, gasos comprimits, vapors o fluids corrosius, complint normatives com PED o ASME, fet clau en energia, petroquímica i naval.
Quan és la millor opció un bescanviador de carcassa i tubs?
Quan el procés opera amb pressió elevada, temperatures altes o quan la fiabilitat mecànica és prioritària sobre la compacitat.
És l’elecció òptima en processos crítics. En aquestes condicions, tecnologies com plaques, concèntrics o tubulars poden quedar limitades mecànicament. La carcassa i tubs està pensada per resistir estrès tèrmic, mecànic i cíclic durant un llarg període, no només per intercanviar calor.
Quina diferència hi ha entre carcassa i tubs i un intercanviador tubular?
La carcassa i tubs és un equip tancat i pressuritzat; el tubular prioritza accessibilitat i neteja, però amb menor capacitat estructural.
Un intercanviador tubular (forquilla, U, feix accessible) està pensat per a fluids molt bruts i neteges freqüents, sovint amb carcasses no sotmeses a altes pressions. En canvi, la carcassa i tubs es pot dissenyar com a vas de pressió, amb càlcul estructural complet, sent la millor opció quan la seguretat i la integritat mecànica són determinants.
En què es diferencia d’un intercanviador concèntric?
El concèntric és adequat per a potències baixes o mitjanes; la carcassa i tubs està pensada per a grans potències tèrmiques i serveis industrials severs.
Els intercanviadors concèntrics (tub dins tub) són solucions simples i compactes per a aplicacions limitades. Quan augmenten la pressió, la temperatura o el cabal, la carcassa i tubs ofereix una escala, robustesa i flexibilitat de disseny molt superiors, tant en nombre de tubs com en configuracions tèrmiques.
Quin manteniment requereix un bescanviador de carcassa i tubs?
Manteniment baix i planificable, amb inspecció periòdica i neteja del feix tubular segons el fluid.
Tot i no estar pensat per a desmuntatges constants com un tubular, el disseny permet accés al feix de tubs, inspeccions internes i neteja química o mecànica. Aquesta estratègia redueix parades imprevistes i allarga la vida útil en serveis continus.
Quin ROI és habitual en un intercanviador de carcassa i tubs?
Normalment entre 6 i 18 mesos, depenent del servei i del cost de parada del procés.
En aplicacions crítiques, el ROI no es mesura només en eficiència energètica, sinó en reducció de risc operatiu. Un disseny adequat evita fallades, fuites o parades no planificades, que poden superar àmpliament el cost inicial de l’equip en sectors com petroquímica o energia.
Quins materials s’utilitzen en aplicacions d’alta pressió o corrosió?
Acer inoxidable avançat i aliatges especials com Duplex, Incoloy, Hastelloy o titani.
La selecció de materials a BOIXAC es basa en corrosió, temperatura, pressió i cicles tèrmics. En aplicacions extremes, utilitzem aliatges d’alt rendiment i realitzem càlculs de fatiga i compatibilitat química per garantir fiabilitat a llarg termini.
La carcassa i tubs és adequada per a processos continus 24/7?
Sí. És una de les tecnologies més fiables per a funcionament continu industrial.
Precisament per això és la solució estàndard en plantes que operen sense aturades: la seva estabilitat tèrmica, resistència mecànica i tolerància a condicions severes la fan ideal per a operació contínua amb mínim risc.
Intercanviador de calor de plaques pillow
Intercanviador de calor de tubs concèntrics
Intercanviador de calor tubular