Comparación entre intercambiadores de calor de tipo placa y intercambiadores de calor de tipo tubo-shell

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1. El coeficiente de transferencia de calor es alto, ya que las diferentes placas onduladas se superponen entre sí, formando 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 valores de número 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-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-cáscara, los dos fluidos fluyen por separado dentro de los tubos y de la cáscara; 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 puede ser inferior a 1°C. En los intercambiadores de calor de tipo tubo-cáscara, en general, esta diferencia es 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 carcasa. 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 carcasa. Por lo tanto, para lograr la misma cantidad de calor intercambiado, el intercambiador de calor de tipo placa ocupa aproximadamente entre 1/5 y 1/8 del espacio que ocupa el intercambiador de tipo tubo y carcasa.

4. Es fácil modificar el área de intercambio térmico o la configuración del proceso: basta con añadir o quitar algunas placas para aumentar o disminuir el 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 calor de tipo placa es aproximadamente un 40% a 60% más bajo que el de los intercambiadores de tipo tubo-y-cáscara.
7. Fácil de fabricar: Las placas utilizadas en los intercambiadores de calor de tipo placa se fabrican mediante procesos de estampado; esto permite una alta grado de estandarización y su producción en grandes cantidades. En cambio, los intercambiadores de calor de tipo tubo-y-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 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 de transmisión térmica están expuestas al aire, por lo que las pérdidas de calor son insignificantes. Tampoco se necesitan medidas de aislamiento. 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 un 10%–20% menor que en los intercambiadores de calor de tipo tubo-cáscara.
11. La pérdida de presión por unidad de longitud es mayor, ya que los espacios entre las superficies de transferencia de calor son pequeños y estas superficies presentan irregularidades; por lo tanto, la pérdida de presión es mayor que en los tubos lisos tradicionales. 　　12. No se acumula incrustación: Gracias a la turbulencia interna adecuada, no es fácil que se forme incrustación. 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 utilizan juntas de sellado; por lo general, la presión de operación 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 grandes, 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 a tiempo para que se pueda corregir.