Diseño de equipos

➢ Definición de Intercambiador de calor:

Los Intercambiadores de Calor son aparatos que permiten el calentamiento o enfriamiento de un fluido (líquido o gas) por medio de otro fluido a diferente temperatura y separado por una pared metálica.

➢ Función o funciones del intercambiador de calor:
La función general de los intercambiadores de calor es la transferencia de calor, donde losfluidos involucrados deben estar a temperaturas diferentes. Se debe tener en mente que el calor sólo se transfiere en una sola dirección, del fluido con mayor temperatura hacia el fluido de menor temperatura. En los intercambiadores de calor los fluidos utilizados no están en contacto entre ellos, el calor es transferido del fluido con mayor temperatura hacia el de menor temperatura al encontrarseambos fluidos en contacto térmico con las paredes metálicas que los separan.

➢ Partes o componentes esenciales de un Intercambiador:
Algunos de sus componentes principales son: Cuerpo, placas tubulares, haz de tubos, conexiones, mamparas o deflectores, espejo, juntas de expansión y cabezales flotantes, etc.

➢ Clasificación de los Intercambiadores acorde: a la superficie de calor decontacto, según su construcción, según su uso o empleo, a su flujo:

Las aplicaciones de los intercambiadores de calor son muy variadas y reciben diferentes nombres:

*Intercambiador de Calor: Realiza la función doble de calentar y enfriar dos fluidos.
*Condensador: Condensa un vapor o mezcla de vapores.
*Enfriador: Enfría un fluido por medio de agua.
*Calentador: Aplica calor sensible a unfluido.
*Rehervidor: Conectado a la base de una torre fraccionadora proporciona el calor de reebulición que se necesita para la destilación. (Los hay de termosifón, de circulación forzada, de caldera,...)
*Vaporizador: Un calentador que vaporiza parte del líquido.

Clasificación de acuerdo con el arreglo del flujo y el tipo de construcción:

*Intercambiador de calor de tubos concéntricos.Flujo paralelo. Contra flujo.

*Intercambiador de calor de flujo cruzado.
Con aletas y ambos fluidos sin mezclar. Sin aletas con un fluido mezclado y el otro sin mezclar.

*Intercambiador de calor de tubos y coraza.
Con un paso por la coraza y un paso por los tubos (modo de operación contra flujo cruzado).

*Intercambiador de calor de tubos y coraza.
Un paso por la coraza y dos pasos porlos tubos. Dos pasos por la coraza y cuatro pasos por los tubos.

➢ Explicar brevemente cada tipo de Intercambiador TEMA:

Un intercambiador de calor de casco y tubo conforme a TEMA se identifica con tres letras, el diámetro en pulgadas del casco y la longitud nominal de los tubos en pulgadas.
La primera letra es la indicativa del tipo del cabezal estacionario. Los tipos A (Canal y cubiertadesmontable) y B (Casquete) son los más comunes.
La segunda letra es la indicativa del tipo de casco. La más común es la E (casco de un paso) la F de dos pasos es mas complicada de mantener. Los tipos G, H y J se utilizan para reducir las perdidas de presión en el casco. El tipo K es el tipo de rehervidor de caldera utilizado en torre de fraccionamiento.
La tercera letra nos indica el tipo decabezal del extremo posterior, los de tipo S, T y U son los más utilizados. El tipo S (cabezal flotante con dispositivo de apoyo) el diámetro del cabezal es mayor que el del casco y hay que desmontarlo para sacarlo. El tipo T (Cabezal flotante sin contrabrida) puede sacarse sin desmontar, pero necesita mayor diámetro de casco para la misma superficie de intercambio. El tipo U(haz de tubo en U) es elmas económico, pero a la hora de mantenimiento necesita una gran variedad de tubos en stock.
[pic]

Tipos de Intercambiadores:

Los intercambiadores de casco y tubo de TEMA descritos a continuación tienen la siguiente descripción de sus componentes principales:
*INTERCAMBIADOR DE CABEZAL FLOTANTE INTERNO (tipo AES)

[pic]
Es el modelo más común, tiene casco de un paso, tubos de doble...