Intercambiador De Calor

1. FUNCIONAMIENTO

Un intercambiador de calor de carcasa y tubos es un dispositivo a presión sin combustión que consiste en dos cámaras de presión independiente (lado carcasa y lado tubos). Por las dos cámaras fluyen dos medios de tal forma que cuando existe una diferencia de calor entre ellos, el calor se intercambia sin que los medios se mezclen. Uno de los medios fluye por la carcasa, mientras que el otro fluye por el interior de los tubos.

Este tipo de equipo contiene un arreglo de tubos paralelo al eje longitudinal de la carcaza. Los tubos pueden o no tener aletas y están sujetos en cada extremo por laminas perforadas. Estos atraviesan a su vez una serie de láminas denominadas deflectores, que al ser distribuidas a lo largo de toda la carcaza, sirven para soportar los tubos y dirigir el flujo que circula por la misma, de tal forma que la dirección de fluido sea siempre perpendicular a los tubos. El flujo que va por dentro de los tubos es dirigido por unos ductos especiales conocidos como cabezales o canales.

Según la finalidad, velocidad y perdida de presión, el paso del flujo por los tubos se realizara una o múltiples veces. Si se exceptúa la perdida de calor por radiación, la cantidad de calor de entrada es igual a la de calor transferido. No obstante, un intercambio de calor efectivo solo se puede producir cuando existe una diferencia de calor suficiente. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, menor será la superficie de transferencia de calor necesaria.

La capacidad de transferencia de calor de un intercambiador es el resultado del logaritmo de la diferencia media de temperatura, la superficie de transferencia de calor y el coeficiente de transferencia de calor. El coeficiente de transferencia de calor viene determinado en buena medida por la trayectoria de los fluidos, es decir, por el diseño geométrico del intercambiador.

En los intercambiadores de calor, las configuraciones de los dos flujos pueden ser en paralelo, a contracorriente, flujo combinado (paralelo y contracorriente) o flujos cruzados (movimiento ortogonal de los flujos).

• En paralelo: Donde el fluido caliente circula por el tubo interior y el fluido frío circula por el tubo más exterior, ambos fluidos circulan en la misma dirección.

• A contracorriente: El flujo caliente fluye hacia una dirección en el tubo interior, el flujo frío, en cambio, fluye por el tubo más exterior en la dirección contraria.

• Flujo combinado: En algunos tipos de intercambiadores de calor hay la posibilidad de que alguno de los fluidos tenga las dos configuraciones, contracorriente y paralelo, en el mismo equipo. El fluido frío circula dos veces por el interior de los tubos, mientras que el fluido caliente solo circula una vez por el interior de la coraza.

• Flujos cruzados: En los intercambiadores de calor los fluidos pueden circular en direcciones ortogonales entre sí, de

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