Intercambiadores de calor de placas almohadilladas: soluciones térmicas de alta eficiencia para aplicaciones industriales
¿Qué son los intercambiadores de calor de placas almohadilladas?
Los intercambiadores de calor de placas almohadilladas son una tecnología avanzada de gestión térmica que ha revolucionado las aplicaciones industriales de transferencia de calor en numerosos sectores. Las Pillow Plates son placas de transferencia de calor de alto rendimiento que se forman soldando dos láminas de metal -normalmente acero inoxidable o acero al carbono- y luego inflándolas en una estructura tridimensional con hoyuelos. Esta geometría aumenta la superficie y favorece el flujo turbulento, incluso con números de Reynolds bajos, lo que se traduce en una mejora significativa de la eficacia de la transferencia de calor.
Las placas de almohadilla están disponibles en dos configuraciones principales:
- Las Placas Almohada de un solo relieve constan de una placa plana y otra inflada, lo que las hace ideales para aplicaciones de armazón de tanques e integración en paredes de recipientes. Esta configuración ofrece un rendimiento moderado de intercambio de calor con características de diseño económicas y suele elegirse para instalaciones de camisas con hoyuelos y aplicaciones de refrigeración de corazas de depósitos.
- Con las placas almohada de doble relieve, ambas placas se inflan simétricamente, creando módulos intercambiadores de calor autónomos con un rendimiento térmico mejorado. Este diseño permite una elevada generación de turbulencias, mayores coeficientes de transferencia de calor y soluciones térmicas compactas con excelentes índices de transferencia de calor.
Posibilidades de fabricación de intercambiadores de placas Pillow Plate simple onda.
Posibilidades de fabricación de intercambiadores de placas Pillow Plate simple onda, como longitudes y anchuras mínimas y máximas, conexiones y guías de canales variables. Demostraciones de casos de uso.
¿Cuáles son las ventajas de los intercambiadores de placas Pillow Plate simple onda?
- Los diseños individuales de un intercambiador de placas Pillow Plate simple onda en cuanto a tamaño, forma y material permiten un uso flexible gracias a un sistema de soldadura láser CNC de programación libre.
- Baja pérdida de presión en el espacio de la carcasa debido a los conductos paralelos planos de un panel gracias a las placas de paredes finas y a un proceso de soldadura automatizado.
Posibilidades de fabricación de intercambiadores de placas Pillow Plate doble onda.
Posibilidades de fabricación de intercambiadores de placas Pillow Plate doble onda, como longitudes y anchuras mínimas y máximas, conexiones y guías de canales variables. Demostraciones de casos de uso.
¿Cuáles son las ventajas de los intercambiadores de placas Pillow Plate doble onda?
- Los diseños individuales de un intercambiador de placas Pillow Plate doble onda en cuanto a tamaño, forma y material permiten un uso flexible gracias a un sistema de soldadura láser CNC de programación libre.
- Mucha superficie de intercambio en poco espacio gracias a la reducida distancia entre termostablas de hasta 2 mm de anchura libre.
- Alto rendimiento gracias a un trazado favorable del flujo (contraflujo y flujo cruzado).
¿Cómo funcionan los intercambiadores de calor Pillow Plates?
Los Pillow Plates se integran en sistemas térmicos en los que los fluidos fluyen a través de los canales soldados internamente. La trayectoria del flujo puede diseñarse con precisión mediante soldadura láser controlada por CNC para optimizar la eficiencia térmica y minimizar las zonas muertas. La turbulencia dentro de las placas mejora la transferencia de calor y permite reducir el volumen de las placas y el espacio ocupado por el sistema.
En los depósitos enchaquetados, las placas de doble relieve también actúan como conductoras del flujo y garantizan una distribución homogénea de la temperatura y una mezcla óptima. Las placas Pillow pueden soportar presiones de más de 100 MPa y temperaturas de hasta 800 °C y son una solución robusta para muchas aplicaciones.
Las ventajas más importantes de la tecnología Pillow Plates
Todas las ventajas clave de Pillow Plates de un vistazo:
Rendimiento y eficiencia térmicos
Las Pillow Plates ofrecen importantes ventajas en comparación con las tecnologías convencionales de intercambiadores de calor, derivadas de varios principios clave de diseño.
- Coeficientes de transferencia de calor elevados incluso con caudales bajos
- Distribución homogénea de la temperatura
- Diseño compacto con una elevada relación superficie/volumen
Eficiencia de recursos y costes
Menor consumo de acero en comparación con los intercambiadores de calor de carcasa y tubos con el mismo o mejor rendimiento térmico.
- Menor consumo de material en comparación con los sistemas de haz tubular
- Menor volumen de medios de calefacción o refrigeración necesarios
- Menores costes de producción y mantenimiento
Durabilidad y fiabilidad
Las superficies lisas y los patrones de flujo optimizados minimizan la acumulación de partículas y suciedad, reduciendo así los requisitos de mantenimiento.
- Diseño resistente a la presión
- Larga vida útil
- Las superficies lisas reducen la contaminación y facilitan la limpieza (aptas para CIP)
Flexibilidad en el diseño
Las geometrías personalizables permiten la adaptación a requisitos de instalación y condiciones de proceso específicos. Las elevadas relaciones superficie-volumen permiten un importante rendimiento de transferencia de calor con requisitos de espacio mínimos, lo que resulta crucial para aplicaciones con espacio limitado.
- Contornos y geometrías de soldadura libremente programables
- Personalizable en tamaño, forma y acabado superficial (decapado, pulido, esmerilado)
- Integración en sistemas existentes o nuevos (contenedores, depósitos, freidoras, enfriadores de baterías, etc.)
Aplicaciones específicas de la industria
Alimentación y bebidas
Las placas Pillow son ideales para aplicaciones de la industria alimentaria y de bebidas en las que el control preciso de la temperatura y el diseño higiénico son de vital importancia. Las aplicaciones incluyen el control de la temperatura de tanques de fermentación para la producción de vino y cerveza, la gestión térmica de equipos lácteos y sistemas de refrigeración suave para productos sensibles a la temperatura como el pescado, la carne y el marisco.
- Tanques de fermentación para cerveza y vino
- Control de temperatura en la elaboración de productos lácteos y mariscos
- Placas de fritura, sistemas de secado y tanques agitadores
Producción farmacéutica
En aplicaciones farmacéuticas, las placas Pillow proporcionan una gestión térmica precisa en entornos estériles, garantizan la consistencia del producto y cumplen los estrictos requisitos de las salas blancas. Sus superficies lisas facilitan los procedimientos de limpieza in situ (CIP), esenciales para la fabricación de productos farmacéuticos.
Productos químicos y farmacéuticos
En la industria química, las placas Pillow se utilizan en sistemas de control de temperatura de reactores, refrigeración de tuberías y recuperación de calor. Su diseño resistente a la corrosión las hace adecuadas para entornos químicos agresivos, mientras que su flexibilidad de diseño permite integrarlas tanto en sistemas de procesamiento por lotes como continuos.
- Camisas de reactor resistentes a la corrosión
- Evaporadores y condensadores en sistemas de proceso
- Sistemas compatibles con salas limpias con CIP
Tecnología energética y medioambiental
Las placas de almohadilla desempeñan un papel importante en los sistemas de energías renovables, incluidas las plantas de biogás, los sistemas de recuperación de calor residual y las aplicaciones térmicas solares. Su eficacia en los procesos de recuperación de calor contribuye a la optimización energética de todo el sistema.
- Recuperación de calor de biomasa o flujos de residuos
- Intercambiadores de calor solares y geotérmicos
- Fermentadores y condensadores de biogás
Refrigeración de automóviles y equipos electrónicos
El creciente mercado de vehículos eléctricos ha creado nuevas aplicaciones para las placas de almohada en sistemas de gestión térmica de baterías y para la refrigeración de componentes electrónicos. Su diseño compacto y sus eficientes propiedades de transferencia de calor las hacen ideales para aplicaciones de automoción en las que el espacio es un bien escaso.
- Sistemas de refrigeración de baterías de vehículos eléctricos
- Gestión térmica de componentes electrónicos
- Integración en carcasas compactas de unidades de control
Especificaciones técnicas
| Características | Especificación |
| Dimensiones | Desde DIN A5 (148 × 210 mm) hasta 14.000 mm de largo × 2.000 mm de ancho |
| Grosor de la hoja | 0,8 - 3,0 mm (doble gofrado); hasta 12 mm (simple gofrado) |
| Presión de funcionamiento | Hasta 50 bar para aplicaciones estándar, con posibilidad de presiones superiores a 100 MPa en diseños especiales |
| Rango de temperaturas | Operativa hasta 800°C |
| Materiales | Acero inoxidable (AISI 304/316), titanio, acero al carbono, aleaciones de níquel |
| Tratamientos superficiales | Decapado, pulido, cepillado |
| Proceso de soldadura | Soldadura láser controlada por CNC, soldadura por resistencia |
| Certificaciones | TÜV, PED (Directiva de equipos a presión 2014/68/UE), ASME, TR CU (GOST) |
Fotos y ejemplos
Opciones de personalización para placas de almohada
La moderna producción de placas de almohada permite una amplia personalización para satisfacer requisitos técnicos específicos. Las opciones de personalización incluyen patrones de soldadura especiales para optimizar el flujo de fluidos, la integración en depósitos y componentes estructurales, varios tipos de conexión, incluidas bridas y conexiones roscadas, y recortes personalizados para instrumentos y tuberías.
Gracias a esta flexibilidad, las placas Pillow pueden utilizarse de forma multifuncional, combinando el intercambio de calor con el soporte mecánico e incluso el blindaje contra la radiación en aplicaciones especializadas.
- Patrones de soldadura por puntos y por costura para el control personalizado del flujo.
- Huecos para cables, tuberías o dispositivos de medición
- Integración de placas térmicas para blindaje contra la radiación
- Conexiones: Bridas, casquillos roscados, boquillas soldadas
Mantenimiento e higiene
Las placas almohada están diseñadas para requerir un mantenimiento mínimo y son fáciles de limpiar. La construcción lisa de acero inoxidable es resistente a la corrosión, mientras que la geometría simplificada reduce las zonas donde pueden acumularse residuos. Los métodos de limpieza incluyen sistemas CIP automáticos para aplicaciones alimentarias y farmacéuticas, limpieza con vapor para la desinfección rutinaria y limpieza mecánica mediante cepillos o sistemas de lavado por pulverización.
- Ideales para entornos higiénicos gracias a sus superficies planas y fáciles de limpiar
- Compatibles con la limpieza a vapor y los sistemas CIP automáticos
- Resistentes a la corrosión y a los depósitos
Garantía de calidad y conformidad
El cumplimiento de las normas internacionales de fabricación garantiza un funcionamiento seguro y fiable en los mercados mundiales. Entre las principales certificaciones se incluyen la certificación TÜV para recipientes a presión y sistemas de seguridad, la conformidad PED para la normativa europea sobre equipos a presión, la certificación ASME para aplicaciones del mercado estadounidense y la certificación TR CU (GOST) para los mercados de la Unión Económica Euroasiática.
¿Por qué elegir intercambiadores de calor de placas de almohadilla?
Los Pillow Plates ofrecen una clara ventaja sobre los intercambiadores de calor de carcasa y tubos convencionales en términos de rendimiento, durabilidad y flexibilidad. Con más de 50 años de desarrollo técnico, son ahora una solución líder para aplicaciones térmicas modernas que requieren eficiencia energética y diseño compacto.
¿Está listo para diseñar su próximo sistema de intercambio de calor?
Trabajemos juntos para encontrar la solución Pillow Plate adecuada para su proceso.
Póngase en contacto hoy mismo con nuestro equipo de ingeniería para una consulta gratuita.
Le ayudaremos a diseñar sistemas térmicos personalizados que garanticen el rendimiento, la higiene y la rentabilidad.
Resumen técnico
- Tipos de construcción: relieve simple (paredes del recipiente), relieve doble (intercambiador de calor)
- Materiales: Acero inoxidable, acero al carbono, aleaciones de níquel, titanio
- Rendimiento: Hasta 800°C y >100 MPa
- Limpieza: Fácil de limpiar, apto para CIP y chorro de vapor
- Construcción: Soldadura láser CNC, contornos personalizados y guía de flujo
- Certificaciones: CE (PED 97/23/EC), ASME, TÜV, TR CU
Perspectivas: Desarrollos futuros e innovaciones técnicas
Los trabajos de investigación y desarrollo en curso se centran en la optimización mediante análisis de elementos finitos para cálculos de diseño precisos y herramientas de software avanzadas para predicciones de rendimiento. Estos avances mejorarán aún más la eficacia y aplicabilidad de la tecnología de placas almohadilladas en nuevas aplicaciones industriales.
La combinación de rendimiento térmico probado, flexibilidad de diseño y fiabilidad de fabricación hace de los intercambiadores de calor Pillow Plate una tecnología clave para procesos industriales energéticamente eficientes y soluciones de gestión térmica sostenibles para diversas aplicaciones de ingeniería.
Preguntas frecuentes
Una placa almohada es un desarrollo técnico en el que dos chapas de acero inoxidable o acero estructural se sueldan entre sí en toda su superficie. La superficie ondulada característica con un patrón de soldadura circular se crea mediante un proceso de inflado con nitrógeno a presión.
Los intercambiadores de calor de placas alveolares pueden instalarse directamente en depósitos para transferir grandes cantidades de calor o para lograr una distribución uniforme de la temperatura. En tanques con agitadores, también sirven como superficie de guía para el flujo, lo que contribuye a una mezcla óptima y a un calentamiento o enfriamiento homogéneos.
Las principales ventajas son
- Diseños personalizados en cuanto a dimensiones, forma y material para un uso flexible
- Fácil limpieza gracias a una superficie fácilmente accesible
- Control de temperatura homogéneo y respetuoso con el producto
- Adaptabilidad a diversos criterios de aplicación
Los Pillow Plates se utilizan en diversas industrias, en particular
- Industria alimentaria y de bebidas
- Industria química
- Industria energética
Algunas especificaciones técnicas importantes son
- Dimensiones desde DIN A5 hasta 14000 x 2000 mm
- Presiones de funcionamiento de hasta 70 bar
- Espesores de pared de 0,8 a 3 mm con perfil de doble cara
- Pueden utilizarse para diversos medios como agua, glicol, aceite térmico o vapor
Las placas almohada se fabrican mediante un proceso de inflado especial. Primero se sueldan dos láminas entre sí mediante técnicas de soldadura por láser o por resistencia. A continuación, se presuriza el hueco entre las láminas, lo que crea la deformación característica.
En las placas almohada gofradas por una cara, sólo se deforma una de las dos placas, la superior, más fina y soldada, mientras que la otra, la inferior, más gruesa, permanece plana. Suelen utilizarse como doble envoltura para contenedores. Las placas almohada con relieve en ambos lados se crean cuando ambas placas adoptan forma de almohada y suelen combinarse para formar pilas de intercambiadores de calor.
Gracias a su superficie ondulada, favorecen la mezcla de líquidos, lo que se traduce en elevados índices de transferencia de calor. Sin embargo, el nivel de eficiencia depende de la aplicación específica y de las condiciones de funcionamiento.
La superficie exterior plana es fácil de limpiar y resulta adecuada para aplicaciones con elevados requisitos de higiene. Sin embargo, el interior puede ser más difícil de limpiar debido a las costuras de soldadura y, por lo tanto, es más adecuado para medios no incrustantes.
El coste varía en función del diseño, el material y la aplicación. Sin embargo, en muchos casos ofrecen una buena relación calidad-precio debido a su eficacia y longevidad.
Placas de almohada con relieve simple
- Construcción: consta de una placa base más gruesa y una placa superior más fina. Sólo la placa superior se deforma durante el proceso de inflado, mientras que la placa base permanece inalterada.
- Utilización: A menudo se utilizan como las llamadas chaquetas de hoyuelos, que se aplican a las paredes de recipientes o tanques o son la propia pared del recipiente para permitir la transferencia de calor.
- Ámbitos de aplicación: Ideal para aplicaciones en las que se requiere una transferencia de calor unilateral, por ejemplo, el control de temperatura de tanques o recipientes.
Placas almohada de doble relieve
- Construcción: Las dos placas (superior e inferior) se moldean de la misma forma por ambos lados mediante el proceso de inflado, lo que da como resultado un perfilado de doble cara.
- Aplicación: Se utilizan sobre todo en intercambiadores de calor que requieren transferencia de calor por ambos lados.
- Campos de aplicación: Adecuado para soluciones compactas de intercambiadores de calor con alta eficiencia, por ejemplo, en las industrias alimentaria, química o farmacéutica.
En resumen, los dos tipos difieren principalmente en el tipo de perfilado (unilateral frente a bilateral) y las posibilidades de aplicación resultantes.
Aplicamos la ingeniería y la termodinámica de forma óptima a los distintos procesos de fabricación.
Expertos en termodinámica, ingeniería técnica y soldadura definen las dimensiones, el diseño y la fabricación de paneles y sistemas de intercambio de calor según las necesidades específicas del cliente, sea en acero normal, acero austenítico o titanio, garantizando de este modo la comercialización exitosa de sus servicios a nivel internacional.
Para este fin, se recurre a la experiencia acumulada a lo largo de los últimos cien años en el campo de la tecnología de fabricación y los cálculos que se sigue optimizando constantemente.
En la percepción de nuestros clientes el producto Buco significa:
Technical and process-oriented consulting
Thermodynamic efficiency
Quality and longevity
