Baffles helicoidales (Sistema de Baffles Espiral) frente a los baffles convencionales tradicionales

 

Baffles helicoidales (Sistema de Baffles Espiral) frente a los baffles convencionales tradicionales

1. Patrón de flujo (la distinción más fundamental)

Baffles segmentales convencionales

• Placas con un corte vertical horizontal (normalmente 20 ∼25% de corte de deflector), espaciadas entre sí a lo largo del eje de la cáscara.
• Flujo de fluido:Flujo transversal en zigzag + zonas de recirculación muertas
   
  El líquido de la cáscara golpea la placa de deflector, se ve obligado a girar 180 °, cruza perpendicularmente a los tubos, luego invierte la dirección en el siguiente deflector.
• Grandes zonas muertas estancadas detrás de cada placa de deflector; el fluido recircula lentamente en estas áreas.

Las barreras helicoidales o espirales

• Placas espirales curvas continuas envueltas alrededor del haz de tubos, formando un único canal de flujo helicoidal.
• Flujo de fluido:flujo longitudinal en espiral continuo y suave
   
  El fluido del lado de la cáscara se mueve a lo largo de una trayectoria helicoidal constante, fluyendo paralelo + ligeramente tangencial a los tubos sin giros bruscos de 180 °.
• No hay grandes zonas muertas; el flujo se mantiene uniforme en todo el haz de tubos.

2. Rendimiento de transferencia de calor

Los deflectores convencionales

• Las turbulencias locales altas sólo en las secciones de flujo cruzado; las zonas muertas tienen una baja transferencia de calor.
• Coeficiente medio de transferencia de calor (h) moderado; una parte significativa del volumen de la cáscara contribuye poco al intercambio de calor.
• Es propenso a la estratificación de la temperatura en los grandes intercambiadores.

Baffles espirales helicoidales

• Turbulencia constante en todos los tubos a lo largo del caparazón.
• Elimina las regiones estancadas →20~40% mayor coeficiente de transferencia de calor del lado de la cáscaraa la misma velocidad de flujo.
• Distribución uniforme de la temperatura del fluido; mucho menos estratificación térmica.

3Baja la presión.

Baffles segmentales convencionales

• Pérdida de presión muy alta: cada inversión de flujo de 180 ° crea una resistencia de forma masiva, separación de flujo y pérdidas de vórtice.
• La caída de presión aumenta bruscamente con el caudal; a menudo se requieren bombas / sopladores más grandes y mayores costos de energía operativa.

Baffles espirales helicoidales

• Pérdidas mínimas de flujo al girar, sin inversiones bruscas de dirección.
• Para una carga de transferencia de calor igual:Caída de la presión en el lado inferior de la cáscara del 50% al 70%.
• Si funcionan a la misma caída de presión que los deflectores convencionales, los diseños helicoidales ofrecen una eficiencia de transferencia de calor mucho mayor.

4. Comportamiento de contaminación y limpieza

Los deflectores convencionales

• Las zonas muertas atrapan sedimentos, lodos, escamas y partículas.
• Las zonas de recirculación de baja velocidad aceleran la acumulación de manchas; se requiere una limpieza frecuente.
• Difícil de eliminar los depósitos atrapados entre las placas de deflector.

Baffles espirales helicoidales

• El flujo de giro continuo limpia uniformemente las superficies del tubo; no hay bolsas estancadas a baja velocidad.
• Mucho menor tasa de incrustación; intervalos de servicio más largos entre limpiezas.
• El canal espiral recto permite un lavado químico o una limpieza mecánica más fáciles.

5Vibración del tubo inducida por el flujo (diferencia de fiabilidad crítica)

Los deflectores convencionales

• El flujo cruzado severo perpendicular a los tubos + la inversión rápida del flujo crea un fuerte derramamiento de vórtices.
• Alto riesgo de vibración del tubo, colisión del tubo, desgaste del tubo en los bordes de corte del deflector y ruptura del tubo con el tiempo

Baffles espirales helicoidales

• El flujo corre principalmente paralelo a los tubos con un suave remolino, una excitación transversal de flujo cruzado mínima.
• Se suprime el derramamiento de vórtices; el riesgo de vibración del tubo se reduce drásticamente.
• Una vida útil más larga del tubo, menos reparaciones de mantenimiento para daños en el tubo.

6Características estructurales y mecánicas

Baffles segmentales convencionales