INTERCAMBIADORES DE CALOR

DEFINICION

ES UN DISPOSITIVO QUE TRANSFIERECALOR ENTRE DOS FLUIDOS.

TIPOS DE INTERCAMBIADORES

• ABIERTOS:LOGRAN LA TRANSFERENCIA POR EL MEZCLADO COMPLETO DE LOS HACES DE FLUIDO.

• CERRADOS: LOGRAN LA TRANSFERENCIA A TRAVES DE UNA PARED SÓLIDA QUE SEPARA LOS DOS FLUIDOS.

• CO- CORRIENTE

• CONTRA-CORRIENTE

• FLUJO CRUZADO

ARREGLOS BASICOS DE FLUJO EN

INTERCAMBIADORES DE CALOR

ELEMENTOS MECÁNICOS

ESTAN COMPUESTOS DE CUATRO PARTES PRINCIPALES• TUBOS:• COMPONENTES BASICOS DE LOS INTERCAMBIADORES,

PROVEEN LAS SUPERFICIES DE TRANSFERENCIA DE CALOR ENTRE LOS FLUIDOS QUE VAN DENTRO Y FUERA DE ELLOS.

• PUEDEN ESTAR CONSTITUIDOS DE MATERIALES TALES COMO:

• ACERO AL CARBON ACEROS DE BAJA ALEACION, ACERO INOXIDABLE ,COBRE, ADMIRALTY, CUPRONIQUEL, INCONEL, ALUMINIO.

TIPOS DE ARREGLOS O ESPACIAMIENTO (PITCH)

• LOS ORIFICIOS DE LOS ESPEJOS NO PUEDEN TALADRARSE MUY CERCA UNO DEL OTRO , YA QUE UNA FRANJA DEMASIADO ESTRECHA DE METAL ENTRE TUBOS ADYACENTES DEBILITARIA ESTRUCTURALMENTE EL ESPEJO. POR ESTA RAZON DEBE EXISTIR UNA DISTANCIA MINIMA ENTRE LOS TUBOS.

• EL PITCH ES EL ESPACIO EXISTENTE DE CENTRO A CENTRO ENTRE LOS TUBOS, LOS CUALES PUEDEN ESTAR ARREGLADOS EN PITCH TRIANGULAR, TRIANGULAR ROTADO, CUADRADO Y CUADRADO ROTADO.

• EL TRIANGULAR SE UTILIZA GENERALMENTE EN CAMBIADORES DE ESPEJOS FIJOS, CUANDO NO SE NECESITA LIMPIAR EL EXTERIOR DE LOS TUBOS YA SEA MECANICA O MANUALMENTE Y TAMBIEN SE PUEDEN UTILIZAR SOLVENTES QUIMICOS.

• EL PITCH CUADRADO ES RECOMENDADO CUANDO SE TIENE UN FUERTE ENSUCIAMIENTO DEL FLUIDO Y ES NECESARIA LA LIMPIEZA MECANICA O EN DONDE LA CAIDA DE PRESION PERMISIBLE POR EL LADO DE LA EVOLVENTE ESTA MUY LIMITADO.

ESPEJOS: LOS ESPEJOS SON PLACAS CIRCULARES DE METAL QUE SON BARRENADAS Y RANURADAS PARA COLOCAR LOS TUBOS Y LAS

VARILLAS SEPARADORAS, ASI COMO EL CIRCULO DE TORNILLOS Y EMPAQUES PARA QUE

EMBONEN EN LA ENVOLVENTE. LOS TUBOS SON SOSTENIDOS EN SU LUGAR AL SER INSERTADOS

EN ORIFICIOS PRACTICADOS A LOS ESPEJOS Y POSTERIORMENTE EXPANDIDOS O SOLDADOS.

CUANDO SE REQUIERE EVITAR TOTALMENTE EL MEZCLADO ENTRE LOS FLUIDOS.

ENVOLVENTE Y BOQUILLAS• LA ENVOLVENTE ES SIMPLEMENTE EL RECIPIENTE

DEL FLUIDO EXTERNO A LOS TUBOS Y LAS BOQUILLAS SON LA ENTRADA Y SALIDA A EL. LA

ENVOLVENTE ESTA HECHA COMUNMENTE DE PLACAS DE METAL, LAS CUALES SON CORTADAS A LAS DIMENSIONES REQUERIDAS Y SOLDADAS

LONGITUDINALMENTE. LAS ENVOLVENTES DE DIAMETRO MENOR A 24” SE PUEDEN CONSTRUIR

DE TUBERIA COMERCIAL. LA REDONDEZ DE LA ENVOLVENTE ES IMPORTANTE PARA FIJAR EL DIAMETRO MAXIMO DE LAS MAMPARAS Y EL

EFECTO DE LA FUGA ENTRE LA ENVOLVENE Y LA MAMPARA.

CANALES Y BOQUILLAS

• LOS CANALES Y BOQUILLAS SIMPLEMENTE SIRVEN PARA CONTROLAR EL FLUJO QUE ENTRA Y SALE

POR LOS TUBOS DEL INTERCAMBIADOR. GENERALMENTE EL FLUIDO MAS CORROSIVO VA POR EL LADO DE LOS TUBOS, POR EL CUAL LOS

CANALES Y BOQUILLAS SE HACEN DE ALGUNA ALEACION COMPATIBLE CON LOS ESPEJOS Y LOS TUBOS. LOS CABEZALES DE INTERCAMBIADORES

DE CALOR SON DE TRES TIPOS:

• ESPEJOS FIJOS• CABEZAL U (TUBOS EN U)

• CABEZALES FLOTANTE

MAMPARAS• LAS MAMPARAS TIENEN TRES FUNCIONES:

• SOPORTAR LOS TUBOS EN LA POSICION APROPIADA DURANRE SU ENSAMBLE Y OPERACIÓN DE EQUIPO.

• PREVENIR LA VIBRACIÒN DE LOS TUBOS, CAUSADAS POR REMOLINOS EN EL FLUJO

• GUIAR AL FLUIDO DE LA ENVOLVENTE EN FORMA TRANSVERSAL AL HAZ DE TUBOS, AUMENTANDO SU

VELOCIDAD Y EL COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR.

• EL TIPO DE MAMPARA MAS COMUN ES LA SEGMENTADA CON CORTE VERTICAL, HORIZONTAL O INCLINADO.

• OTROS TIPOS NO TAN UTILIZADOS SON EL DE DONA Y DISCO Y LOS DOBLEMENTE SEGMENTADOS.

• LAS MAMPARAS SEGMENTADA SON CIRCUOS DE DIAMETRO LIGERAMENTE MENOR QUE LA ENVOLVENTE CON UN CORTE SEGMENTAL QUE PUEDE VARIAR DESDE UN 10% A UN 35%

DE AREA DE LA MAMPARA.

ESTANDARIZACIÓN PARA LA NOMENCLETURA DE INTERCAMBIADORES DE CALOR

INTERCAMBIADOR DE CALOR ESTANDAR

INTERCAMBIADOR DE CALOR TIPO BEM

INTERCAMBIADOR DE CALOR TIPO AEP

INTERCAMBIADOR DE CALOR TIPO CFU

INTERCAMBIADOR DE CALOR TIPO AKT

INTERCAMBIADOR DE CALOR TIPO AJW

SISTEMA DE TOLERANCIAS PARA INTERCAMBIADORES DE CALOR

HORNOS TIPO CABINA Y MULTICELDA

ARREGLO DE TUBOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR

UNIONES DEL TUBO AL ESPEJO

TUBO ROLADO AL ESPEJO

TUBO SOLDADO AL ESPEJO

UNION TUBO-ESPEJOS DOBLES

CORTES DE MAMPARAS

PATRON DE FLUJO VERTICAL

FLUJO POR TUBOS

PATRONES DE FLUJO EN MAMPARAS SEGMENTADAS

CODIGOS Y ESTANDARES DE DISEÑO

• PARA LA FABRICACION DE EQUIPO ES NECESARIO CONTAR CON UNA SERIE DE REQUISITOS ESPECIFICOS ADICIONALES A LOS CODIGOS Y ESTANDARES. ESTOS REQUISITOS ESPECIFICOS MODIFICAN O ADICIONAN PARRAFOS A LOS CONTENIDOS EN LOS CODIGOS Y ESTANDARES. TANTO LOS CÒDIGOS, NORMAS, ESTANDARES Y REQUISITOS ESPEDIFICOS TIENEN GRAN IMPORTANCIA POR DOS RAZONES:

• DEFINEN EN BUENA PARTE LAS CARACTERISTICAS DEL EQUIPO DISEÑADO.

• EN CASO DE PRESENTARSE ALGUN PROBELMA DE TIPO LEGAL ENTRE LA EMPRESA RESPONSABLE DE LA OPERACIÓN DE LA PLANTA Y EL FABRICANTE DE EQUIPO, O INCLUSO LA FIRMA DE INGENIERIA QUE REALIZO EL PROYECTO, SON UN BUEN PUNTO DE REFERENCIA PARA DELIMITAR RESPONSABILIDADES.