Diseños De Intercambiadores De Calor

Diseños de intercambiadores de calor
La aplicación de los principios de la transferencia de calor al diseño de un equipo destinado a cubrir un objeto determinado en ingeniería, es de capital importancia, porque al aplicar los principios al diseño, se debe trabajar en la consecución del importante logro que supone el desarrollo de un producto para obtener provechoeconómico
, para esto tenemos que conocer los que es un intercambiador de calor, los tipos de intercambiadores, sus aplicaciones y funciones.
El equipo de transferencia de calor se define por las funciones que desempeña en un proceso. Los intercambiadores(1) recuperan calor entre dos corrientes en un proceso. Los calentadores se usan primeramente para calentar fluidos de proceso, y generalmente se usavapor con este fin. Los enfriadores se emplean para enfriar fluidos en un proceso, el agua es el medio enfriador principal. Los condensadores(2) son enfriadores cuyo propósito principal es eliminar calor latente en lugar de calor sensible. Los hervidores tienen el propósito de suplir los requerimientos de calor en los procesos como calor latente. Los evaporadores se emplean para la concentración desoluciones por evaporación de agua u otro fluido.


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TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR.-

Los intercambiadores de calor se pueden clasificar en muchas formas diferentes. Una forma consiste en basar la clasificación en las direcciones relativas del flujo de los fluidos calientes y frío, dando lugar a términos como fluidos paralelos, cuando ambosfluidos se mueven en la misma dirección; flujo encontrado, cuando los fluidos se mueven en paralelo pero en sentido opuesto; y flujo cruzado, cuando las direcciones de flujo son mutuamente perpendiculares.
Otra manera de clasificar los intercambiadores de calor, es mediante la estructura y uso de los mismos, como se muestra a continuación:

.- INTERCAMBIADORES DE CORAZA Y TUBO:
Losintercambiadores del tipo de coraza y tubo (como el mostrado en la figura # 3) constituyen la parte más importantes de los equipos de transferencia de calor sin combustión en las plantas de procesos químicos. (aun cuando se está haciendo cada vez mayor hincapié en otros diseños).

FIGURA # 3 Intercambiadores de Casco y Tubo

General, el intercambiador coraza (carcaza) y tubo, consiste en una serie de tuboslineales colocados dentro de un tubo muy grande llamado coraza (como se aprecia en la figura anterior) y representan la alternativa a la necesidad de una gran transferencia de calor. Dentro de este tipo de intercambiadores (de coraza y tubo), dependiendo a su construcción se puede conseguir diferentes tipos como los son:
.- Intercambiador de calor de espejo fijo (ver figura # 4): losintercambiadores de espejo fijo se utilizan con mayor frecuencia que los de cualquier otro tipo y la frecuencia de su utilización se ha incrementado en años recientes. Los espejos se sueldan a la coraza. Por lo común, se extienden más allá de la coraza y sirven como bridas a la que sujetan como pernos los cabezales del lado de los tubos. Esta construcción requiere que los materiales de la coraza y los espejosse puedan soldar entre sí.

FIGURA # 4.
.- Intercambiador de calor de tubo en U (ver figura # 5): el haz de tubos consiste en un espejo estacionario, tubos en U (o de horquilla), deflectores o placas de soporte y espaciadores y tirantes apropiados. El haz de tubos se puede retirar de la coraza del intercambiador de calor. Se proporciona un cabezal del lado del tubo (estacionario) y una coraza concubierta integrada, que se suelda a la coraza misma. Cada tubo tiene la libertad para dilatarse o contraerse, sin limitaciones debidas a la posición de los otros tubos. (los rehervidores de calderas, los evaporadores, etc., son con frecuencia intercambiadores de tubo en U con secciones ampliadas de la coraza para la separación del vapor y el líquido)

FIGURA # 5
.- El calentador de succión del...