intercambiador tubos y coraza

INTERCAMBIADOR DE CALOR DE TUBOS Y CORAZA
El intercambiador de calor de coraza y tubos es el más utilizado en la industria. Está formado por una coraza y por multitud de tubos. Se clasifican por el número de veces que pasa el fluido por la coraza y por el número de veces que pasa el fluido por los tubos.
En los intercambiadores de calor de paso múltiple se utiliza un número par de pasosen el lado del tubo y un paso o más por el lado de la coraza.
Así por ejemplo el primer intercambiador que hay representado es 1-2, es decir, que el fluido circula una vez por la coraza y el que se encuentra en el interior de los tubos pasa dos veces. En la segunda imagen hay un intercambiador de calor de coraza y tubos 1-4, por donde circula el fluido caliente 4 veces por dentro de los tubos yel fluido frío 1 vez por la coraza. En la tercera imagen se ve un condensador, donde el vapor entra por la parte de la coraza y sale por la parte inferior en forma de líquido. El líquido frío, que normalmente es agua, entra por la parte inferior, por dentro de los tubos, y sale por la parte superior. A veces no condensa todo el vapor y se ha de realizar una purga de aire. Por último vemos eltambor de una columna de destilación, donde se produce la evaporación de una parte del disolvente procedente de la columna de destilación que se encuentra en forma líquida. Esta evaporación es gracias al vapor de agua que circula por dentro de los tubos, que cede el calor de condensación al líquido. El líquido se evapora y el vapor de agua se condensa. El producto sale por la parte inferior del tambor.Siempre queda una mezcla de líquido y vapor de agua que es devuelto a la columna de destilación para poder separar sus componentes. El último es un evaporador, los evaporadores están explicados en el apartado de evaporadores.

Los tubos que van por dentro de la coraza son colocados mediante una placa deflectora perforada, representada a continuación:










Estas placasdeflectoras están puestas para generar un flujo cruzado y inducir una mezcla turbulenta en el fluido que va por la coraza, la cual cosa mejora el intercambio por convección.
Los tubos pueden presentar diferentes distribuciones:
- Ajuste cuadrado. Esta configuración permite una mejor limpieza de los tubos. También hace que haya una menor caída de presión en el lado de la coraza.Ajuste cuadrado girado. Las ventajas de esta distribución es la misma que el anterior.











- Ajuste triangular. Se consigue una mayor superficie de transferencia de calor que con el ajuste cuadrado no se consigue. Si la distancia de centro a centro de los tubos es muy pequeña, no se puede limpiar.



Partes del intercambiador:
Los componentes básicos de este intercambiadorson: El haz de tubos (o banco de tubos), carcasa, cabezal fijo, cabezal removible (o trasero), deflectores, y la placa tubular.

Tubos:
Los tubos son los componentes fundamentales, proporcionando la superficie de transferencia de calor entre el fluido que circula por el interior de los tubos, y la carcasa. Los tubos pueden ser completos o soldados y generalmente están hechos de cobre oaleaciones de acero. Otras aleaciones de níquel, titanio o aluminio pueden ser requeridas para aplicaciones específicas.
Los tubos pueden ser desnudos o aletados. Las superficies extendidas se usan cuando uno de los fluidos tiene un coeficiente de transferencia de calor mucho menor que el otro fluido. Los tubos doblemente aletados pueden mejorar aún más la eficiencia. Las aletas proveen de dos a cuatroveces el área de transferencia de calor que proporcionaría el tubo desnudo. La cantidad de pasos por los tubos y por la carcasa dependen de la caída de presión disponible. A mayores velocidades, aumentan los coeficientes de transferencia de calor, pero también las perdidas por fricción y la erosión en los materiales. Por tanto, si la pérdida de presión es aceptable, es recomendable tener menos...