Ensayos de Producto y Proceso
Pruebe antes de invertir: Sistemas de Pruebas para Para Productos y Procesos
En HRS Heat Exchangers entendemos la importancia de tomar decisiones justificadas cuando hay que actualizar o implementar una nueva tecnología de procesos. Nuestros Sistemas de pruebas para productos y procesos le permiten evaluar nuestras soluciones avanzadas de intercambiadores de calor en condiciones reales de producción, ya sea en sus instalaciones o en uno de nuestros centros de prueba a nivel mundial.
Tanto si necesita validar la eficiencia de la transferencia térmica, evaluar la integridad del producto u optimizar los parámetros del proceso, nuestras unidades de prueba flexibles le ofrecen la información necesaria para garantizar el mejor rendimiento antes de iniciar una inversión a gran escala.
Para lograr el diseño de un intercambiador de calor es necesario realizar una serie de pasos: (Cómo diseñar un intercambiador de calor tubular)
- Estudiar la aplicación
- Identificar las propiedades del fluido
- Resolver el balance de energía
- Definir la geometría del intercambiador
- Calcular el comportamiento térmico del equipo
- Interpretar resultado y ajustar diseño
- Diseño mecánico
En la mayoría de los casos, gracias a la gran experiencia de HRS en el diseño de intercambiadores de calor para diferentes aplicaciones, su conocimiento sobre las propiedades físicas y termodinámicas de diferentes productos, así como su destreza en la fabricación de los equipos, HRS puede proponer un diseño fiable.
Sin embargo, hay algunas situaciones en las que puede ser necesario realizar diferentes ensayos previos para encontrar el diseño perfecto. Los clientes no siempre tienen toda la información necesaria sobre su producto, por lo que se debe estudiar detalladamente la propuesta.
Las preguntas que hacemos son las siguientes:
- ¿Cambiará la viscosidad del producto cuando sea calentado o enfriado? (típico caso en la industria alimentaria)?
- ¿Se deteriorará el producto durante el tratamiento térmico? (cambios de color, cambios en las propiedades organolépticas: vital en la industria alimentaria / aplicaciones de pasteurización)?
- ¿Cuál es el tipo de bomba más adecuada para este producto?
- ¿Cuál es el mayor grado de concentración que se puede alcanzar evaporando el producto? (aplicaciones de concentración de residuos medioambientales)?
- ¿Se pueden separar los sólidos contenidos previa cristalización? (Concentración de residuos medioambientales y aplicaciones de vertido cero)?
- ¿Es el ensuciamiento un problema a considerar? (Aplicaciones alimentarias y medioambientales)?
Para responder a estas preguntas HRS ofrece los siguientes servicios:
ANÁLISIS REOLÓGICO DE PRODUCTOS
La viscosidad es uno de los parámetros más importantes de un fluido para el diseño de intercambiadores de calor. En ocasiones (especialmente en la industria alimentaria) los productos tienen viscosidades muy elevadas. Trabajar con valores incorrectos de viscosidad puede ocasionar los siguientes problemas:
- Sobreestimación del coeficiente de transferencia térmico, lo que conlleva que el equipo ofrezca peores resultados que los esperados por diseño.
- Perdida de carga diferente a la esperada.
HRS puede realizar ensayos de viscosidad, incluyendo análisis completes sobre comportamiento no newtoniano de los fluidos. (Cambios en la viscosidad del fluido en función de la tensión a la que se lo someta).
El software de cálculo de HRS calcula la cizalladura a la que el producto es sometido. Teniendo un gráfico de medidas de viscosidad como el de la imagen se puede calcular la viscosidad real que tendrá el producto en el interior del equipo.
Normalmente con 500-1000 ml de producto es suficiente para realizar un estudio reológico.
ENSAYOS CON BOMBAS DE PISTÓN BP
Las bombas BP de HRS están diseñadas para trabajar con productos viscosos, ese tipo de productos que no siempre están completamente definidos. Las bombas pistón de la serie BP de HRS están diseñadas para trabajar con productos alimentarios con partículas, pero los clientes muchas veces prefieren ver con sus propios ojos como es tratado el producto. Por este motivo, HRS ofrece ensayos con estas bombas. La bomba BP junto con la central hidráulica es enviado al cliente para su instalación y prueba durante el periodo acordado. Todas las pruebas de productos están sujetas a un contrato de alquiler o prueba con tarifa. Varias bombas de prueba están disponibles bajo demanda.
ENSAYOS CON INTERCAMBIADORES DE SUPERFICIE RASCADA
HRS ofrece dos tipos de intercambiador de superficie rascada (SSHE):
Pruebas de la serie R
La serie R de HRS de intercambiadores de superficie rascada rotativa es ideal para tratamientos térmicos de productos muy viscosos y con alta tendencia al ensuciamiento o incrustamiento. El modelo estándar de pruebas de la serie R es un R1 de 2 metros (un único tubo de dos metros). Los modelos de pruebas están disponibles para cualquier lugar del mundo.
Pruebas de la serie Unicus
La serie Unicus de HRS de intercambiadores de calor de superficie rascada alternativa es ideal para aplicaciones de mucho intercambio de calor, con productos viscosos que presenten problemas de ensuciamiento o incrustaciones. La unidad estándar de pruebas de la serie U disponible es un U3 de 1 metro (tres tubos de un metro de largo). Los modelos de pruebas están disponibles para cualquier lugar del mundo.
Todos los modelos de pruebas BP, R y U están disponibles bajo un contrato de cesión.
PRUEBAS DE EVAPORACIÓN A ESCALA DE LABORATORIO
Para la evaluación inicial de una aplicación de evaporación, HRS dispone de equipo para realizar evaporaciones a escala de laboratorio:
Consiste en:
- Evaporador rotavapor
- Unidad de refrigeración
- Controlador de presión
- Unidad de vacío
Con el evaporador de laboratorio se puede evaluar lo siguiente:
- El nivel de concentración que se puede alcanzar con el producto
- El ensuciamiento que se produce durante la concentración
- Estudiar si es posible diseñar un proceso de vertido cero
- Las propiedades físicas del producto concentrado
- La calidad del agua evaporada
- Si es necesario un tratamiento posterior del agua evaporada
Se pueden realizar diferentes mediciones de cualquier producto, ya sea fresco o concentrado, o agua evaporada. Estas serán realizadas por HRS o a través de laboratorios externos. Se pueden realizar pruebas de evaporación a cualquier presión desde vacío casi absoluto hasta presión atmosférica.
El objetivo de estas pruebas a escala laboratorio es el de asegurar que el proceso a escala industrial es factible. Dos litros de productos suelen ser suficientes para este tipo de ensayo.
PLANTA PILOTO INDUSTRIAL DE EVAPORACIÓN
La planta piloto de evaporación HRS se usa para un estudio más detallado de la aplicación que el ensayo a escala de laboratorio. Las unidades de prueba se pueden usar para medir parámetros necesarios para ofrecer soluciones a escala industrial con todas las garantías. Los parámetros clave que se evalúan en estas pruebas son:
- Coeficientes de transferencia de calor en evaporación
- Perdida de carga en la línea de producto
- Concentración máxima del producto
- Separación del vapor/producto
- Propiedades físicas del producto
- Propiedades físicas del condensado
La planta piloto de HRS contiene todos los equipos necesarios para simular una planta de evaporación de una etapa.
- 1 x Intercambiador de calor de la serie K con tubo corrugado (CTHE)
- 1 x Intercambiador Unicus de superficie rascada. (SSHE)
- Bomba de recirculación de producto
- Tanque de separación de vapor y producto
- Circuito de agua caliente
- Condensador
- Circuito de agua fría
- Sistema de vacío
La planta piloto está equipada con toda la instrumentación necesaria para evaluar todos los parámetros de proceso y además incluye un completo panel de control con HMI para su operación automática. Las plantas de evaporación pueden ser transportadas para pruebas hasta las instalaciones del cliente y están disponibles desde cualquier oficina de HRS.
En HRS España ofrecemos la posibilidad de realizar ensayos de evaporación en una planta piloto ubicada en nuestras oficinas. Todo lo que necesitamos es una muestra del producto del cliente.
Todos los ensayos están sujetos a contrato.
PREGUNTAS FRECUENTES (FAQS):
P: ¿Cómo puedo probar una solución de intercambiador de calor antes de decidirme a realizar la inversión?
R: HRS ofrece una gama de unidades de prueba que le permiten evaluar nuestra tecnología de intercambiadores de calor en condiciones reales de producción. Tanto si necesita evaluar la eficiencia de la transferencia térmica, la calidad del producto o la viabilidad del proceso, nuestros sistemas de prueba proporcionan información valiosa antes de acometer la inversión.
P: ¿Qué tipos de unidades de prueba están disponibles y cuál es la adecuada para mí?
R: Ofrecemos unidades piloto portátiles, sistemas de prueba modulares y equipos de prueba en bastidor, adaptados a diferentes necesidades. Nuestro equipo de ingeniería le ayudará a seleccionar la mejor opción según las características de su producto, las condiciones de procesamiento y los objetivos de la prueba.
P: ¿Puedo realizar las pruebas en mis propias instalaciones o debo acudir a un centro de pruebas de HRS?
R: Los sistemas de prueba de HRS están diseñados para ofrecer flexibilidad: puede comprar o alquilar una unidad para realizar pruebas in situ, o bien llevar a cabo las pruebas en uno de nuestros centros de pruebas a nivel mundial. Esto le permite evaluar el rendimiento en un entorno de producción real antes de escalar el sistema.
P: ¿Cuáles son los beneficios de realizar una prueba de producto o proceso?
R: Una prueba le permite:
• Validar el rendimiento del sistema con su propio producto.
• Identificar la configuración del intercambiador de calor más eficiente.
• Optimizar las condiciones del proceso para mejorar la calidad del producto.
• Minimizar riesgos antes de invertir en una solución a gran escala.
P: ¿Cómo puedo organizar una prueba de producto o proceso con HRS?
R: Puede ponerse en contacto con nuestro equipo para hablar sobre sus necesidades de procesamiento y programar una prueba. Le ayudaremos a elegir el sistema de prueba adecuado, configurar el ensayo y analizar los resultados para garantizar que obtenga la mejor solución posible.