Ensayos de Producto y Proceso

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 renta.

 

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:

  1. Evaporador rotavapor
  2. Unidad de refrigeración
  3. Controlador de presión
  4. 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
  • Pérdida 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 multitubular 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.

 

Aplicaciones relacionadas con Ensayos de Producto y Proceso

© 2020 HRS Heat Exchangers. All Rights Reserved

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close