Equipos De Transferencia De Calor

EQUIPOS PARA LA TRANSFERENCIA DE CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
Casi todas las industrias utilizan en gran medida la transferencia de energía en forma de calor. No es posible caracterizar los intercambiadores de calor que usan los ingenieros mediante un diseño único; de hecho, existe una gran variedad de estos equipos. Sin embargo, la única característica que es común en la mayor partede los intercambiadores de calor, es la transferencia de calor desde una fase caliente hasta una fase fría, manteniendo las fases separadas mediante un límite sólido.
El diseño de un intercambiador de calor para un proceso sigue las etapas que se dan a continuación:
( Especificar las condiciones del proceso (composición, velocidad del flujo, temperatura, presión)
( Conocer las propiedadesfísicas que se requieren sobre los intervalos de temperatura y presión de trabajo.
( Escoger el tipo de intercambiador de calor a emplear.
( Estimación preliminar del tamaño del intercambiador utilizando los coeficientes de transferencia de calor apropiados para el fluido, el proceso y el equipo.
( Escoger un primer diseño completo con todos los detalles que se necesitan para llevar a cabo loscálculos de diseño.
( Evaluar el diseño escogido en cuanto a su capacidad para satisfacer la especificaciones del proceso, con respecto tanto a la transferencia de calor como a la caída de presión.
( En base a los resultados obtenidos, escoger una nueva configuración de ser necesario y en caso contrario proceder al diseño final tomando en cuenta los menores costos (instalación, operación,mantenimiento).

INTERCAMBIADORES DE CALOR DE TUBO Y CARCAZA
Cuando se requiere una superficie de transferencia de calor grande, el tipo de intercambiador que se recomienda corresponde a la variedad de tubo y carcaza. En este tipo de calentador o enfriador, es posible obtener de manera económica y práctica, una gran superficie de transferencia de calor, colocando los tubos en un haz; losextremos de los tubos se montan en un soporte de lámina. Esto se suele llevar a cabo expandiendo el extremo del tubo dentro de un agujero de fijación de la lámina de soporte, mediante un proceso que se conoce como “rolado”. Entonces, el haz de tubos resultante está encerrado en una cubierta cilíndrica (coraza o carcaza), con el segundo fluido alrededor y a través del haz de tubos.
Al escoger latrayectoria de flujo para dos fluidos, a través del intercambiador, se utilizan varios métodos. El fluido del lado del tubo es más corrosivo o está más sucio o a una presión más alta. El fluido del lado de la coraza es un líquido de viscosidad elevada, o bien, un gas.

Intercambiadores de paso simple 1-1
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Este tipo de intercambiador recibe el nombre de intercambiador 1-1, debido aque tiene un paso del lado de la coraza y un paso del lado de los tubos.
En un intercambiador de calor, los coeficientes de transferencia de calor del lado de la coraza y del lado de los tubos son de importancia comparable y es preciso que ambos sean elevados si se quiere obtener un coeficiente global satisfactorio. La velocidad y la turbulencia del líquido que circula por la coraza tienetanta importancia como la del líquido que circula por los tubos. Para favorecer el flujo transversal y aumentar la velocidad media del fluido en la coraza, se instalan placas deflectoras A, las cuales son discos circulares de chapa metálica seccionada en un lado. En la práctica, está sección es un segmento circular de altura igual a la cuarta parte del diámetro interior de la coraza. Tales placasreciben el nombre de placas deflectoras del 25 %. Las placas también están perforadas para colocar los tubos. Para minimizar las fugas, el espacio entre las placas, la coraza y los tubos ha de ser muy pequeña. Las placas están soportadas por una o más varillas guías C, que se fijan entre las placas tubulares D y D’ mediante tornillos de presión. Con el fin de fijar las placas deflectoras en su...