Ventajas y desventajas de los intercambiadores de calor de placa

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1. El coeficiente de transferencia de calor es alto, ya que las diferentes placas onduladas están invertidas entre sí, lo que crea canales de flujo complejos. Esto permite que el fluido fluya en un movimiento tridimensional y rotativo dentro de dichos canales. De este modo, se puede generar turbulencia a números de Reynolds bajos (generalmente Re=50~200). Por lo tanto, el coeficiente de transferencia de calor es elevado; se estima que es de 3 a 5 veces mayor que en los sistemas de tipo tubo-y-cáscara. 　　2. La diferencia de temperatura promedio logarítmica es grande, mientras que la diferencia de temperatura en los extremos es pequeña. En los intercambiadores de calor de tipo tubo-carcasa, los dos fluidos fluyen por separado dentro de los tubos y de la carcasa; en general, se trata de un flujo cruzado. Por lo tanto, el coeficiente de corrección para la diferencia de temperatura promedio logarítmica es bajo. En cambio, en los intercambiadores de calor de tipo placa, el flujo de los fluidos frío y caliente ocurre de forma paralela a las superficies de intercambio de calor, sin flujo lateral. Esto hace que la diferencia de temperatura en los extremos sea pequeña; en el caso del intercambio de calor con agua, esta diferencia puede ser inferior a 1°C. En los intercambiadores de calor de tipo tubo-carcasa, en cambio, esta diferencia suele ser de unos 5°C. 　　3. Ocupa menos espacio: El intercambiador de calor de tipo placa tiene una estructura compacta; su área de intercambio térmico por unidad de volumen es de 2 a 5 veces mayor que la del intercambiador de tipo tubo-y-cáscara. Además, no es necesario reservar espacio para acceder al conjunto de tuberías con el fin de realizar mantenimientos, como ocurre en los intercambiadores de tipo tubo-y-cáscara. Por lo tanto, para lograr la misma cantidad de calor intercambiado, el intercambiador de tipo placa ocupa aproximadamente entre 1/5 y 1/8 del espacio que ocupa el intercambiador de tipo tubo-y-cáscara.

4. Es fácil modificar el área de intercambio térmico o la configuración del flujo de fluidos: basta con añadir o quitar algunas placas para aumentar o disminuir la área de intercambio térmico ； Al cambiar la disposición de las placas o reemplazar algunas de ellas, se puede lograr la combinación de procesos deseada y adaptarse a nuevas condiciones de intercambio térmico; en cambio, es prácticamente imposible aumentar el área de transferencia de calor en los intercambiadores de calor de tipo tubo-cáscara. 　　5. Peso reducido: el espesor de las placas en los intercambiadores de calor de tipo placa es de solo 0,4 a 0,8 mm, mientras que el espesor de los tubos utilizados en los intercambiadores de calor de tipo carcasa-tubo es de 2,0 a 2,5 mm. La carcasa de los intercambiadores de calor de tipo carcasa-tubo es mucho más pesada que el marco de los intercambiadores de calor de tipo placa. En general, el peso de un intercambiador de calor de tipo placa es aproximadamente 1/5 del peso de uno de tipo carcasa-tubo. 　　6. Precio bajo: Al utilizar los mismos materiales y en las mismas condiciones de área de intercambio térmico, el precio de los intercambiadores de placas es aproximadamente un 40% a 60% más bajo que el de los intercambiadores de tipo tubo-cáscara.
7. Fácil de fabricar: Las placas utilizadas en los intercambiadores de placas se fabrican mediante procesos de estampado, lo que permite una alta nivel de estandarización y una producción en grandes cantidades. En cambio, los intercambiadores de tipo tubo-cáscara suelen fabricarse manualmente. 　　8. Fácil de limpiar: En los intercambiadores de calor de tipo placa con marco, basta con aflojar los pernos de sujeción para poder separar las placas y así poder limpiarlas mecánicamente. Esto resulta muy práctico para aquellos equipos cuyo intercambio de calor requiere una limpieza frecuente. 　　9. Baja pérdida de calor: En los intercambiadores de calor de tipo placa, solo las placas exteriores que se encargan de la transferencia de calor están expuestas al aire ambiente. Por lo tanto, las pérdidas por disipación de calor son insignificantes, y no es necesario recurrir a medidas de aislamiento térmico. Por su parte, los intercambiadores de calor de tipo carcasa-tubo presentan grandes pérdidas de calor, por lo que necesitan una capa aislante. 　　10. La capacidad es menor, en un 10%–20% en comparación con los intercambiadores de calor de tipo tubo-cáscara.
11. La pérdida de presión por unidad de longitud es alta. Debido a los pequeños espacios entre las superficies de transferencia de calor, además de las irregularidades presentes en dichas superficies, la pérdida de presión es mayor que en los tubos lisos tradicionales. 　　12. No se forma incrustación fácilmente: gracias a la turbulencia adecuada en su interior, no es propenso a formar incrustaciones. Su coeficiente de incrustación es solo de 1/3 a 1/10 del de los intercambiadores de calor de tipo tubo-shell.
13. La presión de operación no debe ser demasiado alta, ni la temperatura del fluido demasiado elevada; de lo contrario, podría producirse una fuga. Los intercambiadores de calor de tipo placa se sellan con juntas herméticas. La presión de operación generalmente no debe superar los 2,5 MPa, y la temperatura del fluido debe estar por debajo de los 250 °C; de lo contrario, también podría haber fugas. 　　14. Fácil obstrucción: Dado que los canales entre las placas son muy estrechos, generalmente de solo 2 a 5 mm, cuando el medio de intercambio térmico contiene partículas o fibras de gran tamaño, es fácil que se obstruyan esos canales. Todo lo anterior está organizado a partir de los problemas que los estudiantes han enfrentado en su trabajo real, con el fin de servir como referencia. En caso de tener alguna duda, por favor comuníquese con nosotros para que podamos corregirla a tiempo.