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Intercambiadores de calor de alta presión se vuelven clave en África

Desde: Google
tiempo: 2017-03-27
Resumen: Los intercambiadores de calor de alta presión se convirtieron en la clave en África.

Intercambiadores de calor de alta presión se vuelven clave en África


El fabricante local y proveedor de servicios de mantenimiento de generadores de vapor de carbón pulverizado a escala de servicios públicos Steinmüller Africa ofrece ahora soluciones llave en mano tanto para intercambiadores de calor de carcasa como de tubos. Se ofrecen tanto el tipo de cabezal como el tipo de chapa tubular.

Estos intercambiadores de calor no solo son componentes integrales de las plantas de generación de energía, petroquímicas y de procesos, sino también de la generación de energía renovable, como la energía solar concentrada (CSP).

Los intercambiadores de calor de carcasa y tubo son particularmente frecuentes en la generación de energía de ciclo de Rankine con regeneración, como se usa en la mayoría de las estaciones de energía modernas. Steinmüller Africa siguió un programa de transferencia de tecnología para desarrollar métodos de diseño y fabricación para estos intercambiadores de calor, que están dirigidos a enfrentar los desafíos planteados por las condiciones locales. Trabajó junto con los diseñadores alemanes de calentadores de agua de alimentación de alta presión, utilizados en la mayoría de las centrales eléctricas existentes en el país, e incorporó la experiencia operativa de sus clientes.

 

El líder del grupo de Steinmüller África en ingeniería mecánica, Khalid Peer, explica: "Un intercambiador de calor de carcasa y tubo consta de una carcasa con varios tubos montados en su interior. Este es el tipo de intercambiador más popular, debido a una combinación de economía y flexibilidad que el diseñador explota para atender una amplia gama de parámetros ".

 

Él agrega que el intercambiador encuentra aplicación en la industria petroquímica, los procesos industriales y la industria de la energía por medio de calentadores de agua de alimentación y condensadores de centrales eléctricas.

 

Además, el intercambiador de calor del tipo de cabecera es esencialmente dos colectores de pared gruesa dentro de una carcasa del recipiente a presión con numerosos "tubos de serpiente" que conectan los dos colectores. Los encabezados son muy similares a los que se usan en las calderas de tubos de agua a alta presión, componentes en los que la empresa tiene experiencia y está bien equipada para diseñar, fabricar y mantener. Estos intercambiadores de calor tipo cabecera generalmente solo se usan en aplicaciones de muy alta presión.

 

Generación de energía solar


Peer indica que los intercambiadores de calor utilizados en las plantas de CSP son muy eficaces para transferir el calor obtenido durante el día del sol a la sal fundida para el almacenamiento térmico. La energía almacenada se usa para generar electricidad entre el atardecer y el amanecer.

". . . El almacenamiento de sal fundida permite que las plantas de energía solar térmica operen como una planta de energía convencional, generando electricidad de manera confiable cuando es necesaria ", dice.

Con el desarrollo de CSP en Northern Cape, Steinmüller Africa observa que su desarrollo de una capacidad de diseño y fabricación local es oportuna. El ingeniero de procesos Keyur Patel afirma: "Nuestros intercambiadores de calor se desarrollan continuamente para mejorar el proceso de diseño y el tiempo de entrega de la fabricación. "

 

Petroquímica y plantas de energía convencionales


En las plantas petroquímicas, se requieren intercambiadores de calor por una variedad de razones para mantener los fluidos de trabajo y operación dentro de un rango de temperatura deseado. Las aplicaciones son infinitas; sin embargo, la principal aplicación de los intercambiadores de calor de carcasa y tubo en la generación de energía, tanto derivada de combustibles fósiles como nuclear, consiste en la mejora de la eficiencia del ciclo mediante el uso de vapor sangrado para aumentar la temperatura del agua de alimentación.

Esto se realiza en los rangos de baja presión y alta presión. En vista de la edad general de las plantas petroquímicas, de procesamiento y de energía en toda el África austral, es razonable esperar un gran interés en los intercambiadores de calor de reemplazo para aplicaciones de alta presión y alta temperatura diseñadas y fabricadas localmente.

La fabricación de intercambiadores de calor de alta presión implica un pesado mecanizado, laminado, fresado, taladrado y soldadura de aceros aleados. Estos requisitos, junto con soluciones únicas que se desarrollaron para cumplir con las restricciones impuestas por la soldadura explosiva de la lámina de tubo a tubo, así como la sustitución de grandes extremos cóncavos con envolventes de autosellado, requirieron fabricación a tolerancias muy ajustadas. Debido a esto, una gran parte de la fabricación de Steinmüller Africa se realiza internamente en su taller de 53 000 m2 en Pretoria West.

Soldadura explosiva


La tecnología de soldadura explosiva es una fusión en estado sólido de dos metales mediante la propagación de ondas de choque inducida por una carga explosiva. El proceso requiere una extensa preparación de la interfaz material, desarrollo de personal e inversión en el taller. La magnitud de las tolerancias de la onda de choque y ajuste solo puede perfeccionarse ejecutando numerosas pruebas, maquetas y pruebas destructivas. Una perfecta interfaz sinusoidal sin inclusiones es el sello distintivo de una excelente soldadura explosiva, que es muy superior a las tecnologías de soldadura tradicionales en muchos aspectos.

El gerente de soldadura explosiva de Steinmüller Africa, Hennie Visser, explica que, gracias a la amplia transferencia de conocimiento a través de talleres de capacitación en Alemania y el Reino Unido, Steinmüller Africa ha desarrollado pautas y plantillas para diseños y fabricación de intercambiadores de calor que incorporan soldadura explosiva. Steinmüller Africa ha desarrollado prácticas de soldadura explosiva que ofrecen soldaduras superiores de forma consistente.

"Podemos ofrecer a los clientes soldaduras convencionales y explosivas. Somos el único fabricante de intercambiadores de calor que ofrece soldadura explosiva y expansión explosiva a la junta de la placa tubular del intercambiador de calor, que es una de las partes más críticas ", concluye.

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