Blog

May 07, 2023

Filtración

Guardar en la lista de lectura Publicado por Angharad Lock, editor asistente digital World Fertilizer, jueves 02 de febrero de 2017 10:52

Debido a la naturaleza cíclica del rango de temperaturas que manejan los intercambiadores de calor de carcasa y tubos, los ingenieros han tolerado un rendimiento deficiente, particularmente en lo que respecta a las fugas. Las opciones de sellado disponibles anteriormente no han podido operar de manera efectiva en todo el espectro de temperatura, lo que ha llevado a los operadores de la planta a instigar procesos para mitigar las fugas en lugar de poder abordar la causa raíz.

Como fabricante internacional de sellos y juntas industriales, Flexitallic ha estado fabricando y suministrando juntas de cabeza flotante, de lámina tubular y circunferencial para su uso en intercambiadores de calor de carcasa y tubos durante muchos años. Como consecuencia, los ingenieros de aplicaciones de Flexitallic están familiarizados con las aparentes idiosincrasias asociadas con el rendimiento de sellado de los intercambiadores individuales y han desarrollado una solución de próxima generación, que ahora se ha demostrado que aborda estos problemas.

Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos son elementos de equipos de proceso de uso común en muchas industrias. Dependiendo de cómo se operen, los intercambiadores de calor pueden presentar importantes desafíos técnicos con respecto a lograr un rendimiento de sellado sin fugas. Las fluctuaciones en la carga axial y los efectos de corte radial provocados por transitorios térmicos alrededor de las bridas circunferenciales de la placa tubular durante el arranque o el funcionamiento normal pueden tener un efecto significativo en el rendimiento del sello.

Factores adicionales tales como la carga de la junta disponible impuesta por el diseño del intercambiador; espacio disponible; la presencia de protuberancias que aumentan la tensión; y la facilidad de acceso e instalación también puede influir en el diseño de la junta.

Los procesos en las plantas de fertilizantes, por ejemplo, que involucran intercambiadores de calor pueden ser particularmente exigentes y el equipo suele ser antiguo y puede implicar temperaturas elevadas, altas presiones y operación cíclica. Los requisitos adicionales para mejorar la eficiencia de los activos y el cumplimiento de las emisiones exigen cada vez más el rendimiento de las juntas.

La nueva junta, desarrollada por Flexitallic, que se conoce como Change™, ofrece ventajas sobre los estilos de juntas tradicionales que se utilizan más comúnmente en los intercambiadores de calor, como las juntas de camisa metálica, las juntas de metal corrugado, las juntas enrolladas en espiral y las juntas Kammprofile. Change™ ofrece un rendimiento de sellado superior a largo plazo, particularmente en conexiones atornilladas sujetas a transitorios térmicos.

A lo largo de muchos años de experiencia en el servicio de campo, los ingenieros de Flexitallic conocen bien las deficiencias de los estilos de juntas tradicionales en aplicaciones problemáticas de intercambiadores de calor. Para abordar estos problemas, se llevó a cabo un extenso trabajo de investigación y desarrollo que dio como resultado la producción de la junta Change™. Change ha sido diseñado para poseer la combinación óptima de rigidez y resiliencia y, como consecuencia, ser capaz de crear un sello de alto rendimiento en condiciones de servicio cíclico a largo plazo, como las que se encuentran habitualmente en aplicaciones de sellado exigentes.

El enfoque de fabricación de Change™ implicaba producir una junta a partir de una tira de alambre, por lo que ofrecía la máxima flexibilidad de fabricación y ahorro de costos con un uso óptimo del material. La tira está enrollada en espiral; sin embargo, el perfil y el grosor de la tira difieren significativamente de los utilizados en la fabricación de la junta enrollada en espiral.

La tira de alambre utilizada en la fabricación de la junta Change™ es cinco veces más gruesa que la utilizada en la producción de juntas espirales. Como consecuencia, Flexitallic desarrolló equipos especializados para permitir la fabricación de Change™.

Al enrollarlo, el perfil único y el mayor grosor del alambre dan como resultado una estructura entrelazada rígida pero resistente con características de manejo muy mejoradas en comparación con la junta enrollada en espiral estándar. La construcción más rígida resultante puede, en muchos casos, anular el requisito de controlar la compresión de la junta, lo que permite su uso en aplicaciones donde el espacio puede ser limitado.

Un material de relleno blando, como el grafito, se incorpora a la junta durante el proceso de bobinado. Una vez enrollado, el perfil resultante de las caras de sellado de la junta se parece al de una junta kammprofile. Ambas caras de sellado se cubren posteriormente con una capa de material de revestimiento suave, lo que proporciona un sellado de baja tensión y una buena conformidad en las caras de la superficie de la brida con un acabado deficiente. Dependiendo de las condiciones del proceso, también se pueden usar otros materiales como PTFE para servicio químico y Thermiculite© para aplicaciones de alta temperatura.

Uno de los principales desafíos de fabricación fue cómo fijar de forma permanente la tira de bobinado al principio y al final del proceso de bobinado. La soldadura por puntos de resistencia convencional no se podía utilizar debido al mayor grosor del alambre.

La integridad de la soldadura en una disposición de sello de herida en espiral no confinada como esta juega un papel crucial en el mantenimiento de la integridad del sello. Después de extensas pruebas, se seleccionó la soldadura láser de alta potencia y precisión. Debido a una zona afectada por el calor reducida en comparación con los métodos de soldadura tradicionales, las tensiones térmicas se mantienen al mínimo, lo que da como resultado una soldadura de alta resistencia. Desde el desarrollo y la introducción de la junta Change™, se han suministrado 50 000 y actualmente se utilizan en conexiones no estándar en intercambiadores de calor de carcasa y tubos en todo el mundo, superando los desafíos que enfrenta la industria.

Escrito por Dene Halkyard, Flexitallic Ltd.

Lea el artículo en línea en: https://www.worldfertilizer.com/product-news/02022017/leak-free-integrity-in-shell-and-tube-heat-exchangers/

El proceso de granulación de Casale ha sido elegido para el proyecto de reciclaje de Xinjiang Xinji Energy.

Insertar enlace del artículo:(copie el código HTML a continuación):