recuperador de flujo cruzado

 

Un recuperador de flujo cruzado 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-gas o aire-gases, 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 recuperadores de flujo cruzado que pueden trabajar con altas temperaturas, altas presiones, ambientes polvorientos y corrosivos.

Dimensionamiento de economizador para calderas industriales OEM

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    Blog tècnic · Indústria alimentària › Cerveseria i cellers Bescanviadors de plaques de coixí (pillow plate) en cerveseries i cellers: refredament de fermentació i control tèrmic de tancs Per què la tecnologia de placa de coixí (dimple plate) supera tècnicament les camises convencionals en el refredament de tancs de fermentació: anàlisi del coeficient de transferència, neteja CIP i criteris de disseny per a producció de cervesa i vi. BOIXAC · Oficina Tècnica Actualitzat: 2026 Lectura: ~11 min Nota sobre l’abast d’aquest article Aquest article té caràcter tècnic i informatiu general. Els valors de coeficient de transferència, rangs de temperatura i criteris de disseny indicats són orientatius; el dimensionament definitiu d’un bescanviador de plaques de coixí per a una aplicació concreta requereix l’anàlisi específica de les condicions reals del procés per part de tècnics qualificats. BOIXAC no assumeix cap responsabilitat derivada de decisions adoptades en base al contingut d’aquest article. El control de temperatura durant la fermentació és un dels paràmetres tècnics que més influeix en el perfil organolèptic del producte final en cerveseries i cellers. La diferència entre una fermentació que evoluciona a 12 °C i una que punta a 18 °C pot ser la diferència entre un producte net i un producte amb perfils d’èster i alcohol fusel indesitjables. La tecnologia de placa de coixí —també denominada dimple plate o placa embossada— ha anat substituint progressivament les camises de mig canonet (half-pipe jacket) i les camises convencionals en els tancs de fermentació d’acer inoxidable d’última generació, gràcies a avantatges tèrmics, higiènicsi constructius que es fan especialment evidents en volums de tanc superiors als 5.000 litres. 1. Principi de funcionament de la placa de coixí (dimple plate) Una placa de coixí és un bescanviador de calor conformat per dues làmines d’acer inoxidable unides perimetralment i per una matriu de soldadures puntuals (spot welds o resistance welds) distribuïdes regularment, que creen una cavitat interna laberíntica de secció molt estreta. Quan un fluid refrigerant (típicament glicol aquós o amoníac en circuits indirectes, o aigua de torre en refredament menys intens) circula per l’interior d’aquesta cavitat, la geometria de les cavitats indueix un règim de flux turbulent local —malgrat els baixos cabals volumètrics— que maximitza el coeficient de convecció interior. Exteriorment, la làmina exterior de la placa de coixí es solda directament sobre la superfície del tanc de fermentació, de manera que la paret del tanc actua simultàniament com a superfície portant i com a superfície d’intercanvi. La geometria embossada de les cavitats distribueix uniformement la pressió del fluid refrigerant sobre tota la superfície de la placa, permetent treballar a pressions internes relativament elevades (fins a 10–15 bar, depenent del disseny i l’espessor de làmina) amb un espessor de material molt reduït. 2. Comparativa tècnica: placa de coixí vs. camises convencionals Paràmetre Placa de coixí (dimple plate) Camisa de mig canonet (half-pipe) Camisa convencional (annular jacket) Coeficient convectiu interior (hi) Alt: la geometria de cavitats indueix turbulència local. Valors típics: 3.000–8.000 W/m²·K. Moderat-alt: flux tubular. Depèn del diàmetre i cabal. 2.000–5.000 W/m²·K. Baix-moderat: flux en anell ampli, sovint laminar. 500–2.000 W/m²·K. Distribució del refredament sobre la superfície del tanc Excel·lent: cobertura contínua i uniforme de tota la superfície recoberta. Bona en el tram del canonet; zones entre canonets sense contacte directe. Variable: risc de zones mortes al circuit anular de gran secció. Volum de fluid refrigerant al circuit Molt baix: secció de pas estreta (típicament 3–6 mm). Reducció del volum de glicol al circuit. Moderat: secció del canonet. Major volum de fluid. Alt: gran secció anular. Elevat volum de fluid al circuit. Pes estructural addicional sobre el tanc Baix: làmines fines soldades directament sobre el tanc. Moderat: canonets soldats afegeixen pes i rigidesa local. Alt: carcassa anular exterior de major pes i cost de material. Neteabilitat exterior (costat procés) Excel·lent: superfície llisa exterior en contacte amb el producte, apta per a neteja CIP sense zones mortes. Bona: superfície exterior llisa. Bona: superfície exterior llisa. Temps de resposta tèrmica Molt ràpid: baix volum de fluid al circuit, inèrcia tèrmica reduïda. Resposta ràpida del sistema de control. Ràpid-moderat. Lent: gran volum de fluid, alta inèrcia tèrmica. Resposta lenta als canvis de setpoint. Cost de fabricació del tanc Moderat-alt en compra de plaques; reducció de cost per simplicitat de soldat sobre la paret del tanc. Moderat: soldat dels canonets sobre la paret. Alt: fabricació de carcassa exterior completa. 3. Aplicacions específiques en cerveseries i cellers 3.1. Refredament de tancs de fermentació de cervesa En la fermentació de cervesa de baixa fermentació (lager), el control de temperatura és especialment crític perquè la finestra de treball del llevat (típicament 8–14 °C per a llevats lager estàndard) és estreta i la calor generada per la fermentació alcohòlica és significativa: per cada gram de sucre fermentat, s’alliberen aproximadament 2,3 kJ de calor. En un fermentador de 50 hl amb un most de 12 °P, la potència de refredament necessària en el moment de màxima activitat fermentativa pot situar-se entre 3 i 8 kW, depenent de la velocitat de fermentació. Les plaques de coixí soldades sobre la paret cilíndrica del tanc (i, en alguns dissenys, sobre el con inferior) permeten distribuir homogèniament aquesta extracció de calor, evitant gradients de temperatura radials que podrien crear zones de subrefredament local on el llevat s’inhibeixi o precipiti prematurament. La resposta ràpida del sistema —gràcies al baix volum de fluid al circuit— facilita l’ús de sistemes de control PID precisos que mantenen el setpoint de temperatura amb desviacions de ±0,5 °C, difícils d’assolir amb camises convencionals de gran inèrcia. 3.2. Control tèrmic del mosto en fermentació de vi En la vinificació en blanc i en rosat, el control de temperatura de fermentació (habitualment entre 12 i 18 °C) és determinant per preservar els aromes varietals volàtils, que es perden per volatilització si la temperatura s’excedeix. Les plaques de coixí sobre depòsits inox d’acer AISI 304 o 316L permeten assolir i mantenir temperatures de fermentació baixes amb sistemes de refrigeració modestos, gràcies al seu alt coeficient d’intercanvi. En vinificació en negre, les plaques … Leer más

Recuperación de calor industrial

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Podcast Con G de Geo: recuperación de calor y sostenibilidad industrial | BOIXAC BOIXAC › Presència mediàtica › Podcast Con G de Geo Podcast Con G de Geo: recuperación de calor y sostenibilidad industrial 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. BOIXAC Tech SLTranscripción podcastLectura: ~6 min Índice de contenidos 1. Presentación 2. El Pacto Verde Europeo y los objetivos de 2030 3. La industria como palanca de cambio 4. El equilibrio energético y la recuperación de calor 5. Cómo funciona un recuperador de calor 6. BOIXAC y los intercambiadores de calor industriales Seguidamente encontrarás la transcripción con nuestra aportación y te animamos a escucharnos haciendo clic aquí. 1. Presentación 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. 2. El Pacto Verde Europeo y los objetivos de 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: Energías renovables Establecer una cuota mínima de energías renovables del 40%. Eficiencia energética Mejorar la eficiencia energética en un 36–39%. Emisiones GEI 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. 3. La industria como palanca de cambio La industria española y el consumo energético La industria española consume cerca del 31% del total de la energía. Su modernización y optimización es una de las claves para el futuro energético del país. Cuando vamos por la autopista, hasta donde nos alcanza la vista, vemos fábricas que necesitan energía para sus procesos. Algunos ejemplos: Tratamiento de aguas residuales Calentar aguas residuales para facilitar la digestión biológica de los lodos. Construcción Secar cemento para su correcta conservación. Agricultura Incrementar el CO₂ en los invernaderos para aumentar la velocidad de fotosíntesis. Alimentación Enfriar alimentos como bombonas para su modelado. 4. El equilibrio energético y la recuperación de calor 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. El principio clave Si hacemos un salto desde nuestras casas a la industria e imaginamos, por ejemplo, que el aire exterior está a 20 ºC y lo queremos calentar para que llegue a los 80 ºC 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 60 ºC, de 20 a 80 ºC. Sin embargo, hay otra posibilidad más inteligente, económica y sostenible. 5. Cómo funciona un recuperador de calor Paso 01 Aire exterior frio Aire a 20 ºC captado del exterior que queremos introducir en la sala o proceso. Paso 02 Flujos cruzados El aire entrante y el aire saliente (a 80 ºC) se cruzan sin mezclarse mediante un sistema de flujos cruzados. Paso 03 Intercambio térmico Se extrae el calor del flujo de aire saliente y se traspasa al flujo de aire entrante, manteniendo la calidad del aire filtrado. Cuando cogemos este aire del exterior a 20 ºC y lo queremos calentar para introducir en una sala, un mismo caudal de aire que estaba en el interior a 80 ºC 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: 🌡️ Objetivo 1: precalentamiento del aire entrante 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. ♻️ Objetivo 2: enfriamiento del aire saliente 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 La tecnología de los recuperadores de calor puede cambiar en función de la aplicación y del fabricante, pero se basa en el perfeccionamiento de los filtros para ofrecer una correcta calidad del aire, de los ventiladores para obtener la circulación del aire con … Leer más