intercambiador gases de extracción

 

Un intercambiador gases de extracción es un sistema de precalentamiento utilizado, por ejemplo, en calderas donde los gases de escape se utilizan para aumentar la temperatura del flujo de aire de entrada reduciendo la diferencia térmica. Por lo tanto, la misma caldera puede lograr el mismo resultado usando menos energía.

En estos sistemas de recuperación podemos encontrar diferentes sistemas como aire-aire, aire-humos o aire-gases de extracción, y también utilizando otros métodos como aire-agua o aire-vapor. Por ejemplo en los secaderos de madera.

Estos sistemas son importantes para aprovechar todos nuestros recursos industriales y utilizar la energía industrial sobrante para reducir nuestro consumo y ser más responsables con el medio natural.

En Boixac Tech disponemos de intercambiadores gases de extracción que pueden trabajar con altas temperaturas, altas presiones, ambientes polvorientos y corrosivos.

Directiva maquinaria 2006/42/CE fabricantes calderas industriales

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Directiva de Maquinaria 2006/42/CE para fabricantes de calderas y equipos térmicos | BOIXAC Guía técnica › Normativa industrial Directiva de Maquinaria 2006/42/CE: guía técnica para fabricantes de calderas y equipos térmicos industriales Análisis de los requisitos esenciales de seguridad y salud, la evaluación de conformidad y el marcado CE para fabricantes OEM que integran componentes térmicos —economizadores, recuperadores, intercambiadores— en calderas y conjuntos de maquinaria industrial. BOIXAC Tech SLActualizado: 2026Lectura: ~8 min Nota sobre el alcance de esta guía Esta página tiene finalidad exclusivamente informativa y divulgativa. No constituye asesoramiento legal ni de ingeniería. La interpretación y aplicación de la Directiva 2006/42/CE puede variar en función del producto específico, del país de comercialización y de las circunstancias concretas de cada fabricante. BOIXAC Tech SL no ejerce actividades de consultoría regulatoria y no asume ninguna responsabilidad derivada del uso de esta información. Para cualquier decisión de conformidad, consulte un organismo notificado acreditado o un asesor legal especializado en derecho de producto. Para los fabricantes OEM de calderas, generadores de vapor y equipos térmicos industriales, la Directiva de Maquinaria 2006/42/CE es el marco legal que determina las condiciones para la comercialización en el mercado europeo. La integración de componentes de terceros —economizadores, intercambiadores de calor, recuperadores— en un conjunto de maquinaria condiciona la evaluación de riesgos, la documentación técnica y la responsabilidad del fabricante integrador. 1. Ámbito de aplicación: cuándo se aplica la Directiva de Maquinaria La Directiva 2006/42/CE se aplica a maquinaria, entendida como un conjunto de piezas o componentes vinculados entre sí, del cual al menos uno es móvil, y que dispone de un sistema de accionamiento. Las calderas industriales con quemadores, sistemas de control automático y componentes auxiliares accionados eléctrica o neumáticamente entran claramente en el ámbito de aplicación de la directiva. 🔥Calderas industriales con quemadorConjuntos con sistema de encendido automático, controles de seguridad y componentes auxiliares accionados. ⚙️Generadores de vapor industrialesEquipos con sistemas de regulación automática de presión, nivel y temperatura. 🏭Conjuntos de maquinaria térmicaInstalaciones donde varias máquinas se ensamblan para realizar una función conjunta. ⛔Componentes pasivos sin partes móvilesIntercambiadores, economizadores y recuperadores sin accionamiento propio generalmente quedan fuera del ámbito directo. Intersección con la Directiva PED 2014/68/UE Cuando una caldera integra componentes a presión, se aplican simultáneamente dos directivas: la 2006/42/CE para los riesgos mecánicos y de operación del conjunto, y la PED 2014/68/UE para los riesgos derivados de la presión. El fabricante integrador es responsable de gestionar ambos marcos de conformidad. 2. Requisitos Esenciales de Seguridad y Salud (RESS) El Anexo I de la Directiva 2006/42/CE establece los Requisitos Esenciales de Seguridad y Salud (RESS) que toda maquinaria debe satisfacer antes de ser comercializada. Para los fabricantes de calderas y equipos térmicos, los RESS de mayor relevancia práctica son: Principios generales de seguridad (§1.1): La maquinaria debe ser diseñada de forma que, utilizada en las condiciones previstas, no ponga en peligro a las personas. La seguridad por diseño tiene prioridad sobre los dispositivos de protección. Materiales y productos (§1.3.2): Los materiales deben ser adecuados para los fluidos de trabajo, temperaturas y presiones previstas. El fabricante integrador debe verificar que los materiales del componente externo cumplen los requisitos del fluido de trabajo de la caldera. Temperatura superficial (§1.5.5): Las superficies calientes accesibles que puedan causar quemaduras deben estar aisladas o protegidas. Especialmente relevante para economizadores de alta temperatura. Presión y temperatura de diseño (§1.5.7): La maquinaria debe soportar las cargas previstas con margen de seguridad adecuado, incluyendo las presiones máximas de operación de los circuitos hidráulicos y de vapor. Sistemas de control y parada de emergencia (§1.2): La caldera debe disponer de sistemas de control que permitan una parada segura en caso de fallo, incluyendo los componentes integrados. Instrucciones (§1.7.4): El manual debe incluir información sobre todos los componentes integrados, incluyendo las instrucciones de mantenimiento de los componentes suministrados por terceros. 3. Evaluación de conformidad: procedimientos aplicables Procedimiento Organismo notificado Aplicación para calderas Documentación resultante Anexo VIIIAutoevaluación Opcional Maquinaria no incluida en el Anexo IV. Calderas estándar cuando el fabricante aplica normas armonizadas (p.ej. EN 12952, EN 12953). Expediente técnico interno + Declaración CE de Conformidad Anexo IXExamen CE de tipo Obligatorio Maquinaria del Anexo IV o cuando el fabricante no aplica normas armonizadas. Calderas de gran potencia o configuración no estándar. Certificado de examen CE de tipo + Expediente técnico + Declaración CE Anexo XAseguramiento total de calidad Obligatorio Alternativa al Anexo IX para fabricantes con sistema de calidad aprobado por organismo notificado. Adecuado para fabricantes OEM en serie. Sistema de calidad aprobado + Declaración CE Normas armonizadas: la vía más segura hacia la conformidad La aplicación de normas armonizadas publicadas en el DOUE otorga una presunción de conformidad con los RESS correspondientes. Para calderas de tubos de humo, la norma de referencia es EN 12953. Para calderas de tubos de agua, EN 12952. Para el diseño mecánico general de la maquinaria, EN ISO 12100 es la referencia central. 4. La responsabilidad del fabricante integrador ante componentes de terceros Responsabilidad del fabricante integrador — punto crítico Si un componente suministrado por un tercero no cumple los requisitos técnicos necesarios para su integración segura, la responsabilidad de la no conformidad del conjunto recae sobre el fabricante integrador, no sobre el suministrador del componente. La diligencia en la cualificación de proveedores es un requisito de conformidad, no solo una buena práctica comercial. Declaración de conformidad PED (si el componente supera los umbrales del artículo 4 de la 2014/68/UE), con indicación de categoría de riesgo y módulo de evaluación aplicado. Ficha técnica con parámetros de diseño: PS (presión máxima admisible), TS (temperatura máxima de diseño), DN, materiales, fluido de diseño y limitaciones de uso. Instrucciones de instalación y mantenimiento en el idioma del país de comercialización. Trazabilidad de materiales para componentes en contacto con fluidos a presión o alta temperatura. 5. Marcado CE y Declaración de Conformidad El marcado CE no es una marca de calidad ni un certificado de aprobación externo: es la declaración del fabricante de que el producto cumple todos los requisitos legales aplicables. El … Leer más

Calidad agua caldera pirotubular industrial EN12953-10

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La norma EN 12953-10: requisitos de calidad del agua en calderas pirotubulares industriales | BOIXAC Blog técnico › Normativa y operación La norma EN 12953-10: requisitos de calidad del agua en calderas pirotubulares industriales Análisis técnico de los parámetros que la norma establece para el agua de alimentación y el agua de caldera, y su relevancia para la integridad y la seguridad de los sistemas de generación de vapor. BOIXAC Tech SL Actualizado: 2026 Lectura: ~10 min Nota sobre el alcance de este artículo Este texto tiene carácter exclusivamente informativo y divulgativo. No constituye asesoramiento técnico, de ingeniería ni de tratamiento de aguas, y no puede sustituir en ningún caso el análisis específico realizado por un especialista cualificado sobre una instalación concreta. Los valores y parámetros mencionados proceden de la norma EN 12953-10 y de la literatura técnica especializada; deben interpretarse siempre en el contexto de la norma original vigente, de las instrucciones del fabricante de la caldera y de las prescripciones del Organismo de Control habilitado. BOIXAC no asume ninguna responsabilidad derivada de decisiones adoptadas en base al contenido de este artículo. La calidad del agua es, junto con las condiciones de diseño y fabricación, el factor que más influencia ejerce sobre la integridad a largo plazo de una caldera pirotubular. La norma europea EN 12953-10 establece los requisitos mínimos de calidad del agua de alimentación y del agua de caldera para este tipo de equipos, con el objetivo fundamental de minimizar el riesgo para el personal y para las instalaciones circundantes. Para los técnicos de proceso, responsables de mantenimiento y gestores de instalaciones que operan sistemas de generación de vapor, comprender el marco que define esta norma —qué parámetros controla, por qué razones y con qué criterios— es un elemento esencial de la gestión técnica de la planta. 1. Marco normativo y ámbito de aplicación La norma EN 12953-10:2003 —adoptada en España como UNE-EN 12953-10:2004— forma parte de la serie EN 12953, que regula en su conjunto el diseño, la fabricación, la documentación y la operación de las calderas pirotubulares (también denominadas calderas de humos, firetube boilers o shell boilers). La parte 10 se ocupa específicamente de los requisitos de calidad del agua de alimentación (feedwater) y del agua de caldera (boiler water). Su ámbito de aplicación comprende todas las calderas pirotubulares, calentadas por combustión de uno o varios combustibles o por gases calientes, destinadas a la generación de vapor y/o agua caliente. La norma se aplica a los componentes comprendidos entre la entrada del agua de alimentación y la salida del vapor del generador. Queda expresamente excluida del ámbito de la norma la calidad del vapor producido, que en caso de exigencias específicas requiere documentos normativos adicionales. Relación con el régimen de operación español El Real Decreto 2060/2008, de 12 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento de Equipos a Presión, establece que el usuario de calderas de vapor o de agua caliente está obligado a mantener el agua dentro de las especificaciones de las normas UNE-EN 12953-10 (calderas pirotubulares) o UNE-EN 12952-12 (calderas acuotubulares). Se trata, por tanto, de una obligación legal de cumplimiento para el explotador de la instalación. 2. Objetivo técnico de la norma: los mecanismos de daño que se pretenden evitar Incrustaciones y depósitos La precipitación de sales de calcio, magnesio y silicatos sobre las superficies de transferencia de calor genera capas de baja conductividad térmica. Un depósito de tan solo 1 mm puede incrementar el consumo de combustible alrededor de un 5–8 % e incrementar localmente la temperatura de la pared metálica hasta valores que comprometen su integridad. Corrosión El oxígeno disuelto y el dióxido de carbono libre son los principales agentes corrosivos. La corrosión por oxígeno genera picaduras localizadas (pitting) que pueden progresar hasta perforar la pared del tubo. Un pH inadecuado favorece diversas formas de ataque químico sobre el acero al carbono. Espumación y arrastres La presencia de sólidos disueltos totales (TDS) en concentración elevada, o de determinadas sustancias orgánicas, puede provocar formación de espuma en la superficie del nivel de agua. Este fenómeno conlleva el arrastre de gotas de agua de caldera con el vapor (priming), contaminando el vapor con sales. Lodos y obstrucciones Las impurezas en suspensión y los precipitados que no se eliminan mediante purga pueden acumularse formando lodos en las zonas de baja velocidad del agua, dificultando la circulación y la transferencia de calor, y favoreciendo la corrosión bajo el depósito. 3. Distinción fundamental: agua de alimentación y agua de caldera La norma diferencia con precisión dos tipos de agua que presentan requisitos distintos y que se controlan de forma independiente. El agua de alimentación (feedwater) es el agua que entra a la caldera para reponer el volumen evaporado. Es una mezcla compuesta habitualmente por el condensado recuperado y el agua de aportación (make-up water), que ha sido sometida a los tratamientos externos previos necesarios. El agua de caldera (boiler water) es el agua que se encuentra dentro del cuerpo de la caldera durante la operación. Al ser el agua de alimentación una fuente continua de impurezas, el agua de caldera experimenta un proceso de concentración progresiva de estas sustancias. Sus parámetros admisibles se gestionan mediante las purgas del sistema. 4. Parámetros de calidad: descripción técnica pHa 25 °C Determina el carácter ácido o alcalino del agua. Un pH alcalino moderado en el agua de alimentación inhibe la corrosión por oxígeno; en el agua de caldera, la alcalinidad es necesaria para mantener la pasivación del acero. Dureza totalCa + Mg, mmol/l Expresa la concentración de iones de calcio y magnesio, principales formadores de incrustaciones calcáreas. La norma exige niveles extremadamente bajos en el agua de alimentación, que en la práctica requieren tratamiento de ablandamiento o desmineralización. Oxígeno disueltoO₂, mg/l Agente corrosivo primario. Debe eliminarse combinando desgasificación térmica y dosificación de secuestrantes de oxígeno. La norma distingue los límites según la presión de diseño de la caldera. Conductividad directaµS/cm a 25 °C Indicador indirecto de la concentración total de sales disueltas (TDS). La norma … Leer más

Heat Recovery Steam Generator HRSG

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Heat Recovery Steam Generator (HRSG): el papel de los economizadores e intercambiadores de calor | BOIXAC Guía técnica › Recuperación de energía › HRSG Heat Recovery Steam Generator (HRSG): el papel de los economizadores e intercambiadores de calor Los sistemas de generación de vapor por recuperación de calor (HRSG) dependen de la calidad de sus componentes de transferencia térmica. Esta guía analiza el rol de los economizadores e intercambiadores de calor en la optimización de estos sistemas, los parámetros de diseño determinantes y los criterios de selección para aplicaciones industriales exigentes. BOIXAC Tech SL Guia tècnica industrial Lectura: ~10 min Índice de contenidos Fundamentos del sistema HRSG Definición y contexto de aplicación Arquitectura térmica y componentes principales El economizador en un sistema HRSG Función y posicionamiento térmico Parámetros de diseño clave Intercambiadores de calor: tipologías e integración Beneficios cuantificables de la integración térmica Criterios de selección de componentes En un contexto industrial donde la eficiencia energética es un factor determinante de competitividad y cumplimiento normativo, la recuperación del calor residual de los gases de escape representa una de las intervenciones con mejor relación coste-beneficio. Los sistemas HRSG (Heat Recovery Steam Generators) constituyen la solución de referencia para esta aplicación, y su eficiencia global depende en gran medida de la calidad y el diseño de sus componentes de transferencia térmica: en particular, de los economizadores y de los intercambiadores de calor auxiliares. 1. Fundamentos del sistema HRSG 1.1 Definición y contexto de aplicación Un HRSG es un sistema de recuperación térmica que aprovecha la entalpía de los gases de escape calientes procedentes de una turbina de gas, un motor de combustión interna o un horno industrial, para generar vapor de agua a presión. Este vapor puede destinarse a la generación de electricidad en ciclos combinados, a procesos industriales de calor o a sistemas de climatización centralizada (district heating). Las aplicaciones principales de los HRSG incluyen las centrales de ciclo combinado gas-vapor (CCGT), las instalaciones de cogeneración industrial, las plantas petroquímicas y refinerías, y los procesos de la industria papelera, cementera y siderúrgica. 1.2 Arquitectura térmica y componentes principales Un HRSG convencional opera con los gases de escape fluyendo en contracorriente o flujo cruzado respecto al circuito agua-vapor. La energía se transfiere sucesivamente a través de varias secciones térmicas, cada una optimizada para un rango de temperaturas específico: Gas entrada Gases de escape calientes 400–650 °C en salida de turbina de gas. Hasta 900 °C en hornos industriales. Sección 1 Sobrecalentador Eleva la temperatura del vapor saturado por encima del punto de saturación, evitando condensación en turbinas. Sección 2 Evaporador Convierte el agua líquida en vapor saturado a presión constante. Zona de cambio de fase. Sección 3 Economizador Precalienta el agua de alimentación hasta cerca del punto de saturación, extrayendo energía residual de los gases ya enfriados. Gas salida Gases enfriados 90–180 °C en condiciones óptimas. El economizador es determinante para minimizar este valor. Nota sobre la temperatura de rocío ácido En aplicaciones con combustibles que contienen azufre, la temperatura de los gases a la salida del HRSG no puede reducirse por debajo de la temperatura de rocío ácido (típicamente 120–150 °C para gases con SO₂), para evitar la condensación de ácido sulfuroso sobre las superficies del economizador. Este parámetro es un límite de diseño crítico que condiciona directamente la recuperación energética máxima alcanzable. 2. El economizador en un sistema HRSG 2.1 Función y posicionamiento térmico El economizador es un intercambiador de calor de tipo gas-líquido posicionado en la zona de temperaturas bajas del HRSG, donde los gases de escape ya han cedido la mayor parte de su energía al evaporador y al sobrecalentador. Su función es extraer la entalpía residual de estos gases para precalentar el agua de alimentación de la caldera. La ganancia energética es directamente proporcional a la diferencia entre la temperatura del agua a la entrada del economizador y la temperatura que alcanza a la salida. Un economizador bien diseñado puede elevar la temperatura del agua de alimentación desde los 40–80 °C habituales en los desaireadores hasta los 180–240 °C, reduciendo drásticamente la energía que debe aportar el evaporador para alcanzar el cambio de fase. Economizador industrial para caldera. Intercambiador de calor gas-líquido de tubos y aletas helicoidales, diseñado para operar en corrientes de gases de combustión con temperaturas de entrada de 250–450 °C. 2.2 Parámetros de diseño clave El diseño de un economizador para un HRSG requiere el análisis simultáneo de múltiples parámetros térmicos, mecánicos y de proceso. Los principales factores determinantes son: Parámetro Rango típico Impacto en el diseño Temperatura gases entrada 200–650 °C Determina la selección de materiales y el régimen de corrosión potencial Temperatura gases salida 90–200 °C Limitado por la temperatura de rocío ácido; condiciona la recuperación máxima Presión del agua 10–180 bar Define el espesor de pared de los tubos y los requerimientos PED Temperatura agua entrada 40–120 °C Riesgo de condensación en gases con humedad; puede requerir recirculación Temperatura pinch point 8–20 °C Diferencia entre temperatura de saturación y temperatura de los gases en la misma sección Caudal másico gases Proceso-específico Determina la pérdida de carga en el lado gas y la potencia del ID fan Contenido de partículas 0–50 g/Nm³ Condiciona el paso libre entre aletas y el tipo de limpieza 3. Intercambiadores de calor: tipologías e integración Más allá del economizador estricto, un sistema HRSG puede incorporar varios tipos de intercambiadores de calor en función de las necesidades térmicas del proceso asociado. 🔧 Tubos y aletas helicoidales Tipología preferida para economizadores en corrientes de gases de combustión con presencia de partículas. La aleta helicoidal individual por tubo ofrece mayor robustez mecánica y resistencia a vibraciones. El paso entre aletas puede configurarse para minimizar el ensuciamiento en gases cargados. 📐 Tubos y aletas continuas Alternativa compacta para gases limpios o filtrados. Mayor densidad de superficie por unidad de volumen que las aletas helicoidales, pero requiere gases sin partículas para evitar la obstrucción de los espacios interaleta. Habitual en aplicaciones con turbinas de gas de ciclo combinado. ⚙️ Tubos lisos … Leer más

Tipologías de intercambiadores de calor

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Tipologías de intercambiadores de calor: clasificación por construcción y funcionamiento | BOIXAC Guía técnica › Transferencia térmica Tipologías de intercambiadores de calor: clasificación por construcción y funcionamiento Guía enciclopédica sobre las principales familias de intercambiadores de calor: de la distinción entre contacto directo e indirecto a la clasificación por pares de fluidos. BOIXAC Tech SL Referència tècnica enciclopèdica Lectura: ~12 min Índice de contenidos Clasificación por construcción Contacto directo Contacto indirecto Intercambiadores de tubos Intercambiadores de placas Clasificación por funcionamiento Intercambiadores líquido–líquido Intercambiadores líquido–gas Intercambiadores gas–gas Intercambiadores para sólidos a granel Criterio de selección e impacto del diseño Existen muchas tipologías de intercambiadores de calor. En este artículo se clasifican según la clasificación por construcción y la clasificación por funcionamiento, que considera los pares de fluidos implicados y sus propiedades físicas. 1. Clasificación por construcción 1.1 Contacto directo En los intercambiadores de contacto directo, los dos fluidos se mezclan completamente. Las torres de refrigeración son el ejemplo más representativo. Limitación del contacto directo La mezcla de fluidos puede comportar la transmisión de contaminantes de un circuito al otro. Esto lo hace contraindicado en la gran mayoría de sistemas de refrigeración de proceso, recuperación de energía, tratamiento de gases, líquidos alimentarios y sólidos a granel. 1.2 Contacto indirecto En los intercambiadores de contacto indirecto, los fluidos permanecen separados por un elemento físico —habitualmente una placa o la pared de un tubo— que actúa como superficie de transferencia sin permitir mezcla. Focalizando en las dos familias principales —tubos y placas— se puede establecer la comparativa que sigue. Caso especial: recuperadores de calor rotativos Los recuperadores de calor rotativos son un caso particular: los dos fluidos recorren el mismo espacio de manera alternada. Una ligera mezcla sería teóricamente posible, pero en la práctica industrial se considera prácticamente inapreciable. Característica Intercambiadores de tubos Intercambiadores de placas Compacidad Menor compacidad para la misma potencia Alta compacidad: máxima superficie en volumen mínimo Coef. de transferencia Moderado, según diseño de tubos y aletas Elevado gracias a la turbulencia de las corrugaciones Superficie de paso Amplia, menos susceptible al ensuciamiento Reducida: canales estrechos, riesgo de obstrucción Fluidos viscosos / con sedimentos Muy recomendado. Alta tolerancia a partículas Contraindicado para fluidos sucios, viscosos o pegajosos Mantenimiento y limpieza Sencillo. Bajo coste de mantenimiento Más susceptible a incrustaciones, limpieza más frecuente Entornos polvorientos / abrasivos Excelente comportamiento Poco adecuado Aplicación preferente Gas-gas, gas-líquido, líquido-líquido en condiciones exigentes Líquido-líquido en circuitos limpios y controlados 1.3 Intercambiadores de calor de tubos Los intercambiadores de tubos están formados por tubos cilíndricos, planos u ovales, seleccionados según las singularidades de cada sistema. 1.3.1 Tubos lisos Cuando la superficie de intercambio interior y exterior es similar —fluidos con calores específicos comparables— se usan tubos lisos: multitubulares de tubos lisos para gas-gas, y tubulares, multitubulares, pirotubulares, coaxiales y de carcasa y tubos para líquidos. Intercambiador tubular multitubo. Habitual en aplicaciones líquido-líquido con fluidos limpios o moderadamente viscosos. 1.3.2 Tubos y aletas Cuando los dos fluidos tienen calores específicos muy diferentes —situación habitual con un fluido gaseoso y otro líquido o vapor— la superficie de intercambio se debe compensar añadiendo aletas en el lado del fluido con menor calor específico. ¿Por qué son necesarias las aletas? Ejemplo cuantitativo El calor específico del gas (aire seco) es de entorno 1,214 kJ/m³·K, mientras que el del agua es de 4,186 kJ/m³·K. El agua puede ceder o absorber casi 3,5 veces más energía por unidad de volumen que el aire. Para compensar este desequilibrio, se incrementa la superficie del lado del gas mediante aletas. Gas (aire seco) — 1,214 kJ/m³·K1,214 kJ/m³·KVapor saturado — ~2,010 kJ/m³·K~2,010 kJ/m³·KAceite térmico — ~2,000 kJ/m³·K~2,000 kJ/m³·KAgua — 4,186 kJ/m³·K4,186 kJ/m³·K Tubos y aletas Aletas continuas (transversales a los tubos) Chapas continuas perforadas por las que atraviesan los tubos perpendicularmente. Distribución uniforme de la superficie de aleta. Habituales en climatización industrial y recuperadores de calor para gases de escape. Tubos y aletas Aletas helicoidales (enrolladas en los tubos) Chapas enrolladas en hélice alrededor de cada tubo. Mayor robustez mecánica y resistencia a vibraciones. Se usan con gases de combustión, humos industriales y corrientes con contenido de partículas. Recuperador de calor (economizador) para caldera industrial. Aplicación gas-líquido con tubos y aletas helicoidales. 1.4 Intercambiadores de calor de placas Los intercambiadores de placas están formados por placas planas o corrugadas que actúan a la vez como superficie de intercambio y como elemento estructural del canal de flujo. Placas Intercambiador de placas pillow Tecnología emergente de gran polivalencia. La superficie en forma de cojín permite trabajar con fluidos viscosos, pegajosos y con sedimentos, y transferir energía a sólidos granulados como alternativa a los lechos fluidizados. Placas Intercambiador de flujo cruzado Sistema de placas en configuración de flujos perpendiculares, muy utilizado en recuperación energética de la climatización. Permite altos valores de eficiencia pero requiere filtros de aire avanzados. Intercambiador de placas soldadas Las placas se unen por soldadura, formando un conjunto rígido sin juntas. Impide la limpieza interior; solo aplicable con fluidos completamente limpios. Intercambiador de placas y juntas Las juntas permiten desmontar, limpiar y sustituir las placas individualmente. Mayor polivalencia que el soldado, pero los canales siguen siendo estrechos y susceptibles a la obstrucción. 2. Clasificación por funcionamiento La clasificación por funcionamiento considera los pares de fluidos implicados. La selección correcta es esencial para maximizar la eficiencia y garantir la fiabilidad de la instalación. Líquido–LíquidoPillow plate · Placas soldadasPlacas y juntas · Tubos concéntricosCoaxiales · Pirotubulares · Carcasa y tubosLíquido–GasTubos lisosTubos y aletas continuasTubos y aletas helicoidalesRecuperadores de calorGas–GasMultitubulares · Tubos lisosFlujo cruzado · RotativosRecuperadores de humosSólidos a granelPillow plate(alternativa a lechos fluidizados) 2.1 Intercambiadores líquido–líquido En aplicaciones donde ambos fluidos son líquidos, los calores específicos suelen ser próximos. La selección depende principalmente de la viscosidad, la presencia de partículas en suspensión y las presiones de trabajo. 2.2 Intercambiadores líquido–gas Esta es la situación donde la diferencia entre calores específicos es más relevante. El gas tiene un calor específico muy inferior al de los líquidos, lo que obliga a ampliar la superficie del lado del gas mediante aletas. … Leer más

Serpentín para el control de temperatura en depósito de vino

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SERPENTÍN PARA CONTROL DE TEMPERATURA EN DEPÓSITO DE VINO OPTIMIZACIÓN DEL CONTROL DE TEMPERATURA EN DEPÓSITOS DE CULTIVO Uno de los mayores productores de vinos espumosos ha implementado un sistema de control de temperatura para 23 depósitos de cultivo con una capacidad total de 142.000 litros, con el objetivo de garantizar una fermentación óptima y mantener la calidad del producto final. Este proyecto se ha centrado en los procesos que tienen lugar en las llamadas granjas de levaduras, dos salas donde se produce la fermentación durante un período de cinco días a una temperatura estricta de entre 18 y 20 ºC. Composición y condiciones de proceso El fluido presente en los depósitos está formado por una disolución principalmente de vino, con licor de tiraje (un jarabe rico en azúcares), y levaduras. Esta combinación es esencial para la fermentación, ya que las levaduras transforman los azúcares del licor en alcohol y dióxido de carbono, produciendo la característica espuma del vino espumoso. Para garantizar una fermentación controlada y de calidad, resulta crucial mantener la temperatura del fluido dentro del rango especificado. Serpentines para fermentación de vino Para lograr este control térmico, se han introducido intercambiadores de calor en forma de serpentín dentro de los depósitos. Estos serpentines, formados por tubos de acero inoxidable AISI 316 con electropulido, proporcionan una excelente resistencia a la corrosión y aseguran la máxima higiene, dos factores esenciales en la producción de vinos espumosos. Los serpentines están certificados bajo la normativa MOCA (Materiales en Contacto con Alimentos), garantizando que el material utilizado cumple los requisitos de seguridad alimentaria. Control térmico sin necesidad de conexiones CLAMP Todos los componentes del sistema se han diseñado a medida para adaptarse perfectamente a las características de los depósitos y las necesidades del cliente. Se ha optado por un diseño que elimina la necesidad de conexiones CLAMP, reduciendo el riesgo de fugas y simplificando la limpieza y el mantenimiento del sistema. Este enfoque personalizado también ha permitido maximizar la eficiencia del intercambio de calor y optimizar el control de temperatura durante todo el proceso de fermentación. Beneficios de las soluciones vinícolas de control de temperatura La adopción del serpentín para el control de temperatura del vino ha proporcionado numerosos beneficios operativos: Estabilidad Térmica: Mantener una temperatura constante dentro del rango establecido ha sido clave para garantizar una fermentación homogénea y de calidad. Eficiencia Energética: Los serpentines de acero inoxidable con electropulido ofrecen una conductividad térmica óptima, reduciendo el consumo energético necesario para mantener la temperatura adecuada. Seguridad Alimentaria: El cumplimiento de las normativas MOCA asegura la calidad y seguridad del producto final. Reducción de Mantenimiento: La ausencia de conexiones CLAMP simplifica el mantenimiento y minimiza posibles problemas técnicos. BOIXAC, SOLUCIONES PARA EL CONTROL DE TEMPERATURA EN DEPÓSITOS Este proyecto representa un ejemplo excelente de innovación aplicada al sector vitivinícola, donde el control preciso de las condiciones de fermentación marca la diferencia en la calidad del vino espumoso producido. La implementación de sistemas personalizados y materiales de alta calidad garantiza no solo la mejora del proceso productivo, sino también una mayor eficiencia y sostenibilidad en toda la cadena de producción. Contáctanos Otras soliciones de control de temperatura en alimentación y bebidas Bateria de agua Batería de agua que se utiliza frecuentemente para climatizar el ambiente de invernaderos y granjas de cría, mejorando el bienestar animal. Economizador Economizador de energía o recuperador de calor que permite reaprovechar la energía excedente, por ejemplo, de las calderas de biomasa. Intercambiador aleteado Intercambiador de calor con tubos aleteados, un sistema de control de temperatura que optimiza la durabilidad incluso en ambientes con ciertos factores de ensuciamiento.

Economizador para invernaderos

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ECONOMIZADOR PARA INVERNADEROS INVERNADEROS Y GRANJAS Un economizador para invernaderos o granjas se refiere al recuperador de calor destinado a mejorar la eficiencia en un ámbito donde, entre otros, optimizan el rendimiento de los cultivos controlando la temperatura, la humedad ambiental y el CO₂. Dentro de la gran variedad de implementaciones, destacamos tres bloques: 1. El primer bloque hace referencia al tratamiento de agua para el crecimiento hidropónico de tomates, lechugas, pimientos, fresas, etc. El cultivo hidropónico permite un crecimiento más rápido y vigoroso de las plantas gracias a un acceso directo a los nutrientes. Estos nutrientes han sido disueltos en una corriente de agua que se distribuye a las plantas a través de canales. Para la correcta absorción de los nutrientes, es importante mantener el agua dentro de ciertos rangos de temperatura, lo cual se consigue gracias a nuestros tubos aleteados. Este sistema de intercambio de calor puede utilizar aletas en espiral o aletas continuas siguiendo la misma dirección que los tubos, manteniendo una temperatura homogénea y optimizando tanto el crecimiento de las plantas como su calidad. 2. El segundo bloque es el tratamiento del aire mediante conductos superiores donde BOIXAC aporta los intercambiadores aleteados que climatizan el aire del invernadero o la granja de cría. Estos intercambiadores pueden incluir múltiples accesorios como ventiladores, controles de humedad y de temperatura. 3. El tercer bloque hace referencia a la tecnología que enriquece el ambiente y, así, incrementa la actividad fotosintética. Esto lo logramos mediante el reaprovechamiento de la energía excedente de los gases de escape a través de los recuperadores de calor ECO, AIRY o GASY. Estos equipos de intercambio térmico se seleccionan en función de los fluidos primarios y secundarios; además, los materiales también se eligen según las necesidades específicas de cada instalación. Soluciones a medida para la optimización energética de los invernaderos y las granjas. Economizador para invernaderos y granjas Bateria de agua Batería de agua que se utiliza frecuentemente para climatizar el ambiente de invernaderos y granjas de cría, mejorando el bienestar animal. Economizador Economizador de energía o recuperador de calor que permite reaprovechar la energía excedente, por ejemplo, de las calderas de biomasa. Intercambiador aleteado Intercambiador de calor con tubos aleteados, un sistema de control de temperatura que optimiza la durabilidad incluso en ambientes con ciertos factores de ensuciamiento.

Economizador industrial

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Economizador industrial: funcionamiento, aplicaciones y criterios de selección | BOIXAC Guía técnica › Recuperación de energía Economizador industrial: principio de funcionamiento, aplicaciones y criterios de selección El economizador es el componente que transforma el calor residual de los gases de escape de una caldera en una reducción medible del consumo de combustible. Esta guía analiza su funcionamiento, las tipologías constructivas, las aplicaciones industriales principales y los parámetros técnicos que determinan su selección. BOIXAC Tech SLGuia tècnica industrialLectura: ~9 min Índice de conteúdos 1. Definición y función del economizador industrial 2. Principio de funcionamiento en una caldera industrial 2.1 Flujo energético y posicionamiento 2.2 Fluidos calentados: agua, vapor y aceite térmico 3. Tipologías constructivas de economizadores 4. Beneficios energéticos y económicos cuantificados 5. Aplicaciones industriales principales 6. Parámetros de selección y diseño En una caldera industrial, entre el 10% y el 20% de la energía del combustible quemado se pierde en forma de calor sensible de los gases de escape que salen a la atmósfera. El economizador es el dispositivo que recupera esta energía y la transfiere al agua de alimentación de la caldera, reduciendo el consumo de combustible sin modificar el proceso principal. 1. Definición y función del economizador industrial Un economizador industrial es un intercambiador de calor de tipo gas-líquido que se instala a la salida de los gases de combustión de una caldera o horno industrial. Su función es transferir la entalpía residual de estos gases al fluido de alimentación de la caldera, precalentándolo antes de entrar al cuerpo de la caldera. El término economizador proviene directamente de su función: economizar combustible. Al precalentar el agua de alimentación, se reduce la energía que la caldera debe suministrar para alcanzar la temperatura de vaporización o de trabajo, lo que se traduce directamente en menor consumo de gas natural, gasóil o biomasa. 10–20%Energía perdida en gases sin economizador3–8%Reducción típica del consumo de combustible~1%Ahorro por cada 6 °C de incremento en el agua de alimentación1–3 añosRetorno de la inversión típico 2. Principio de funcionamiento en una caldera industrial 2.1 Flujo energético y posicionamiento En una caldera industrial convencional, cuando los gases abandonan la caldera presentan temperaturas típicamente comprendidas entre 200 °C y 450 °C. El economizador se instala precisamente en este punto —a la salida de los gases de la caldera y antes de la chimenea— para extraer la entalpía residual de estos gases y transferirla al agua de alimentación. Gases entrada200–450 °C→EconomizadorIntercambio térmico gas → líquido→Gases salida120–200 °C↕Agua entrada40–80 °C→Agua precalentada130–220 °C hacia la caldera Límite inferior: temperatura de rocío ácido La temperatura de los gases a la salida del economizador no puede reducirse indefinidamente. En combustibles con azufre (gasóil, fuel, algunos gases industriales), la temperatura mínima viene determinada por la temperatura de rocío ácido (típicamente 120–150 °C), por debajo de la cual el ácido sulfuroso condensado ataca las superficies metálicas del economizador. En calderas de gas natural limpio, este límite se reduce hasta aproximadamente 55–65 °C. 2.2 Fluidos calentados: agua, vapor y aceite térmico Aunque la función clásica del economizador es el precalentamiento del agua de alimentación, en entornos industriales el calor recuperado puede transferirse a otros fluidos de proceso: Agua de alimentación de calderaAplicación clásica. El agua se precalienta desde los 40–80 °C del desaireador hasta los 130–220 °C, reduciendo la energía que la caldera debe aportar para generar vapor.Agua sobrecalentada a alta presiónEn circuitos de alta temperatura para procesos de calefacción industrial, el economizador precalienta el agua de retorno del circuito a alta presión.Aceite térmicoEn calderas de fluido térmico (Therminol, Dowtherm, Marlotherm), el economizador precalienta el aceite de retorno del circuito, reduciendo el consumo entre un 5% y un 12%.Aire de combustión (APH)En configuración de precalentador de aire, los gases de escape calientan el aire de combustión antes del quemador, mejorando la eficiencia y reduciendo las emisiones de NOₓ. Economizador industrial para caldera de vapor. Intercambiador de calor gas-líquido de tubos y aletas helicoidales, diseñado para operar en humos de combustión con temperaturas de entrada de 250–420 °C. 3. Tipologías constructivas de economizadores La construcción interna del economizador determina su comportamiento frente a los gases de combustión y su idoneidad para cada aplicación. Tipología principalTubos y aletas helicoidales Cada tubo lleva una aleta de chapa enrollada en hélice. La geometría helicoidal proporciona mayor robustez mecánica y resistencia a las vibraciones inducidas por las pulsaciones de los gases de combustión. El paso entre las espiras puede ajustarse para adaptarse a gases con contenido de partículas (cenizas volantes, hollín). Aplicación preferente: calderas de gas natural, gasóil, fuel-oil, biomasa y residuos industriales. Entornos con gases con partículas en suspensión. Alternativa compactaTubos y aletas continuas Chapas planas perforadas por las que pasan los tubos perpendicularmente. Permiten una mayor densidad de superficie por unidad de volumen, resultando en un equipo más compacto para la misma potencia de recuperación. Requieren gases sin contenido significativo de partículas. Aplicación preferente: calderas de gas natural en entornos limpios o con filtración previa de los gases. Instalaciones donde las restricciones dimensionales son críticas. Intercambiadores gas-líquido BOIXACRecuperadores de calor y economizadores diseñados y fabricados a medida para calderas industriales, hornos y procesos de combustión. Ver recuperadores de calor → 4. Beneficios energéticos y económicos cuantificados La instalación de un economizador bien dimensionado en una caldera industrial produce mejoras medibles y verificables en el rendimiento global de la instalación. ⚡Reducción del consumo de combustible La regla práctica estándar establece que por cada 6 °C de incremento en la temperatura del agua de alimentación, el consumo de combustible de la caldera se reduce aproximadamente un 1%. Un economizador que incremente la temperatura en 60 °C puede representar un ahorro del 8–10% del coste de combustible. 🌿Reducción de emisiones de CO₂ Menos consumo de combustible implica directamente menos emisiones de CO₂ por unidad de energía útil producida. En instalaciones sujetas al mercado de derechos de emisión (EU ETS), el economizador es una de las intervenciones con mejor relación de inversión por tonelada de CO₂ ahorrada. 🔩Reducción del estrés térmico de la caldera El agua de alimentación precalentada reduce el choque … Leer más

Recuperación de calor industrial

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RECUPERACIÓN DE CALOR INDUSTRIAL LA ENERGÍA MÁS VERDE, ÓPTIMA Y SOSTENIBLE Desde BOIXAC hemos tenido el honor de ser invitados y participar en el podcast Con G de Geo que tiene por objetivo acercar la ingeniería que busca el desarrollo a través de la sostenibilidad, mediante las energías renovables, la optimización energética y el uso eficiente de los recursos. Seguidamente encontrarás la transcripción con nuestra aportación y te animamos a escucharnos a través del enlace adjunto. «En diciembre de 2019 se aprobó lo que conocemos como Pacto Verde Europeo, que tiene por objetivo alcanzar la neutralidad climática dentro de 2050. Para ello, se hizo un escalado con las distintas acciones a realizar y, uno de los peldaños en los que pararemos y analizaremos si hemos hecho los deberes, es en 2030. Además de incluir aspectos como recuperar la biodiversidad, mejorar el benestar animal o fomentar la gestión forestal sostenible, hay tres aspectos que influencian directamente al campo de la energía: – Establecer una cuota mínima de energías renovables del 40%. – Mejorar la eficiencia energética en un 36-39%. – Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 55%. Todos estos aspectos son importantes para poner solución a la emergencia climática pero, desde BOIXAC, entendemos que si la población mundial sigue aumentando, por ejemplo, sólo en España se previene un aumento del 2% en los próximos 15 años, más allá del uso de energías renovables, la sostenibilidad pasa por el cambio en el consumo y en la optimización de los recursos. En este sentido, considerando que la industria española consume cerca del 31% del total de la energía, su modernización y optimización es una de las claves para nuestro futuro. Cuando vamos por la autopista, hasta donde nos alcanza la vista, vemos fábricas que necesitan energía para sus procesos, sea por ejemplo para calentar aguas residuales y así facilitar la digestión biológica de los lodos, secar cemento para su correcta conservación, incrementar el CO2 en los invernaderos para aumentar la velocidad de fotosíntesis, enfriar alimentos como bombonas para su modelado, etc. Todos los procesos que necesitan calentar o enfriar requieren energía, y la energía mantiene un equilibrio. De hecho, el calor es la transferencia de energía de una zona de temperatura elevada a otra zona de temperatura más baja. Si por ejemplo miramos qué ocurre en nuestras casas cuando ponemos el aire acondicionado veremos este equilibrio. Mientras la unidad interior impulsa aire frío, la unidad exterior expulsa el calor excedente. Partiendo de este equilibrio energético, vemos que se necesita una cierta renovación del aire interior para mantener su calidad. Para esta renovación cogemos el aire exterior y lo enfriamos o calientamos en función de cada necesidad. Al tiempo que introducimos el aire nuevo, debemos expulsar el aire sobrante del interior para que pueda caber el nuevo y aquí es donde entramos con la recuperación de calor. Si hacemos un salto desde nuestras casas a la industria e imaginamos, por ejemplo, que el aire exterior está a 20ºC y lo queremos calentar para que llegue a los 80ºC en el interior, caso por ejemplo de un secadero en el que necesitamos extraer la humedad. Aquí aparentemente necesitamos un equipo que sea capaz de aumentar la temperatura del aire 60ºC, de 20 a 80ºC. Sin embargo, hay otra posibilidad más inteligente, económica y sostenible. Cuando cogemos este aire del exterior a 20ºC y lo queremos calentar para introducir en una sala, un mismo caudal de aire que estaba en el interior a 80ºC será expulsado. Mediante un sistema de recuperación de calor hacemos que estos dos flujos de aire se crucen sin mezclarse mediante un sistema que conocemos como flujos cruzados. Estos flujos no los mezclamos para así mantener la calidad del aire previamente filtrado, pero sí extraemos el calor del flujo de aire saliente y lo traspasamos al flujo de aire entrante. Con este sistema conseguimos dos objetivos; 1. El aire frío que estamos introduciendo subirá de temperatura, de modo que el equipo que utilizamos para calentarlo, a menudo calderas, podrá trabajar más relajadamente, consumiendo menos energía y, por tanto, ahorrando y siendo más sostenible. 2. El aire caliente que estamos expulsando rebajará notablemente su temperatura asemejándose a la temperatura ambiente y, por consiguiente, seremos aún algo más sostenibles. La tecnología de los recuperadores de calor puede cambiar en función de la aplicación y del fabricante, pero, como hemos visto, se basa en el perfeccionamiento de los filtros para ofrecer una correcta calidad del aire, de los ventiladores para obtener la circulación del aire. el menor consumo eléctrico y de los recuperadores de energía que son el corazón que permiten la magia del intercambio de calor. Aquí se le pueden sumar otros valores añadidos como el control o aislamiento. En nuestro caso particular, desde BOIXAC, nos especializamos en los intercambiadores de calor industriales y, al igual que es importante trabajar para mejorar las técnicas de ventilación y de filtraje, los intercambiadores también progresan para ofrecer soluciones resistentes a ambientes corrosivos, altas presiones y temperaturas de hasta 950ºC, con tubos aplanados para reducir pérdidas de carga y construcciones compactas que actualmente alcanzan niveles de eficiencia superiores al 80%. En el ámbito industrial las aplicaciones tienen muchas singularidades como fluidos, viscosidades, presiones, temperaturas, materiales, coeficientes de ensuciamiento, etc. Es por ello que cada proyecto es estudiado al detalle para optimizar su construcción y así conseguir los objetivos de eficiencia energética, sostenibilidad y ahorro necesario para el avance industrial.»