Intercambiadores De Calor

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Departamento de Termodinámica y Fenómenos de Transferencia
Materia :
Profesor :
Capítulo :

Fenómenos de Transporte II (TF-2241)
D. González
4

GUIA DE
INTERCAMBIADORES DE CALOR:
TIPOS GENERALES Y APLICACIONES

Profesora Dosinda González-Mendizabal
Sartenejas, marzo de 2002.

Intercambiadores de Calor: Tipos Generales y Aplicaciones. Prof. DosindaGonzález-Mendizabal.

I-1

INTRODUCCIÓN
En la vida diaria se encuentran muchas situaciones físicas en las que es necesario
transferir calor desde un fluido caliente hasta uno frío con múltiples propósitos. Por ejemplo,
ahorro de energía (combustible) lo que disminuye los costos de operación; ó para llevar al
fluido a una temperatura óptima, bien sea para un procesamiento posterior o paraalcanzar
condiciones de seguridad necesarias en el caso de transporte y/o almacenamiento. Para
transferir calor existen una amplia variedad de equipos denominados intercambiadores de
calor.
Los equipos de intercambio de calor se pueden clasificar de acuerdo a diferentes
criterios: tipo de contacto entre las corrientes fluidas, relación área de transferencia de calor
a volumen ocupado, número defluidos involucrados, de acuerdo al servicio, tipo de
construcción, etc. En esta Guía se presentan diferentes tipos de equipos y sus aplicaciones
más relevantes a fin de que el estudiante se familiarice con los intercambiadores de calor
más utilizados a nivel industrial, de manera que al finalizar el curso pueda clasificarlos de
acuerdo a su función y configuración, y pueda seleccionar el másadecuado para una
aplicación determinada.

OBJETIVOS
Terminal

Aplicar los conocimientos básicos de transferencia de calor para la
selección, diseño, mantenimiento y control de equipos de
intercambio de calor.

Específicos

•

Clasificar los equipos de intercambio de calor de acuerdo a su
función y configuración definiendo los parámetros básicos para su
diseño.

•

Seleccionar elequipo más adecuado para una aplicación particular.

Intercambiadores de Calor: Tipos Generales y Aplicaciones. Prof. Dosinda González-Mendizabal.

I-2

ÍNDICE

Página
Introducción

I-1

Objetivos

I-1

Índice

I-2

Tema 1 Clasificación

I.1-1

I.1-1 Definiciones

I.1-1

I.1-2 Clasificación

I.1-3

I.1-3 Guía para la Selección del Mejor Tipo de IntercambiadorI.1-15

Tema 2 Intercambiadores de Tubo y Carcaza

I.2-1

I.2-1 Tubos

I.2-2

I.2-2 Placa de Tubos

I.2-4

I.2-3 Carcaza

I.2-4

I.2-4 Defelectores o baffles

I.2-6

I.2-5 Cabezales

I.2-9

I.2-6 Lineamientos para el Diseño Térmico

I.2-12

Tema 3 Intercambiadoresnfriados por Aire y Radiadores

I.3-1

I.3-1 Tubos

I.3-4

I.3-2 Haces de Tubos

I.3-5

I.3-3Cabezales

I.3-10

Biblografía

I-3

Intercambiadores de Calor: Tipos Generales y Aplicaciones. Prof. Dosinda González-Mendizabal.

I.1-1

Tema 1
Clasificación
Para clasificar los equipos de intercambio de calor no existe un criterio único; en este
Tema se tratarán las clasificaciones más usuales. Sin embargo, antes de entrar de lleno en
este tópico, se darán algunas definicionesde interés.
I.1-1

DEFINICIONES
I.1-1.1 Intercambiador

Es un equipo de transferencia de calor cuya función es cambiar la entalpía de una
corriente. En otras palabras, un intercambiador transfiere calor entre dos o más corrientes de
proceso a diferentes temperaturas. Usualmente no existen partes móviles en un
intercambiador de calor, sin embargo, hay excepciones, tales como losregeneradores.
I.1-1.2 Enfriador
Es una unidad en la cual una corriente de proceso intercambia calor con agua o aire
sin que ocurra cambio de fase.
I.1-1.3 Calentador
Un calentador es un intercambiador de calor que aumenta la entalpía de una
corriente, sin que normalmente ocurra un cambio de fase. Como fuente de calor se utiliza
una corriente de servicio, la cual puede ser vapor de agua, aceite...