Intercambiador de calor

Instituto Tecnológico de Minatitlán

Ingeniera Electrónica

Control de procesos 2

Intercambiador de calor

Por: Domínguez Sánchez Miguel Ángel

Olivares Salazar Christian Uriel

Gilberto Amaro López Jiménez

Rodrigo Hernandez Ayon

Profesor: Ing. Senén Barrientos Gómez

Transferencia de calorEl calor se transfiere, o se transmite, de cosas más calientes a cosas más frías. Si están en contacto varios objetos con temperaturas distintas, los que están más calientes se enfrían y los que están más fríos se calientan. Tienden a alcanzar una temperatura común.

Es un equipo de proceso en el que circulan generalmente dos fluidos en condiciones de temperatura diferentes, uno por el lado tubos y el otro por el lado coraza, con el fin de intercambiar calor a través de las paredes metálicas de los tubos de transferencia, sin que ocurra un contacto directo entre ellos.

Intercambiador de calor en arreglo de flujo paralelo

*Los fluidos calientes y frio entran por el mismo extremo, fluyen en dirección contra corriente y salen por el mismo extremos .

• Es el mas utilizado en procesos químicos y en refinería en lo generalDebido a que su peso y volumen es relativamente fácil de construir en diversos variedad y tamaño, es fácil de limpiar y de separar es versátil y puede estar diseñado para cumplir con cualquier aplicación

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UN CAMBIADOR DE CALOR

HAZ DE TUBOSEs el elemento formado por los tubos de transferencia, situado en el interior de la coraza y orientado paralelamente a ella.Consta también de mamparas, cuya función además de soportar los tubos, es crear turbulencias y dirigir el fluido que circula por el exterior de los tubos mismos.

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UN CAMBIADOR DE CALOR

CORAZAEs un cuerpo cilíndrico construido de una sola pieza que puede ser un tubo sin costura o una placa rolada que contendrá en su interior el haz de tubos y a través de los cuales circula el fluido que baña el exterior de los tubos de dicho haz.

ESPEJOSEl haz de tubos remata sus extremos en placas perforadas llamadasespejos, que sirven por una parte como elemento divisores entre el flujo del lado coraza y el flujo del lado tubos y por otra parte como elementos de sujeción de los tubos; estos cruzan el espejo a través de sus perforaciones y sellan expansionados contra los espejos o mediante una soldadura perimetral en los extremos de lostubos para unirlos a los espejos permanentemente.

CABEZAL FLOTANTEEstá constituido por una tapa que se fija al espejo flotante por medio de pernos y un anillo dividido, teniendo como función retornar el fluido que circula por el interior de los tubos hacia el cabezal de distribución o bien mandar el fluido fuera del cambiador cuando este cuenta con un solo paso lado tubos.

Funcionamiento

El fluido caliente viaja a través de del haz de tubos y el fluido frio viaja a través de haz de tubos

Sustancias generalmente se utilizan

Cambiador de Calor Tipo Espejos-Fijos

Ventajas: Construcción económica y un mínimo de juntas empacadas, reduciendo con esto las posibilidades de fuga.

Desventajas: La coraza y el exterior de los tubos del haz, no pueden ser limpiadores por medios mecánicos, ni ser inspeccionados físicamente. Problemas estructurales originados por la expansión diferencial entre la coraza y el haz detubos para gradientes de temperatura considerables.

Intercambiadores de placas empacadas (PHE)

En este tipo de intercambiadores las dos corrientes de fluidos están separadas por placas, que no son mas que laminas delgadas.Estos equipos son los mas apropiados para trabajar con fluidosde baja viscosidad.

La transferencia de calor se da por medio de convección, es el procesoel que se transfiere energía térmica de un punto a otro de un fluido

(liquido o gas) por el movimiento propio del fluido

Los intercambiadores de placas están formados por placas que se Coloca paralelas unas a otras unidas entres i montados sobre un soporte En este tipo de intercambiadores, los dos fluidos circulan en contactos con las caras opuestas de una misma placa atreves de lo cual realizan el intercambio de térmico.

Los intercambiadores de placas están formados por placas de Transferencias, son placas metálicas generalmente de acero inoxidable, cada placa cuenta con orificios para la entrada y salidas de los fluidos y con ranura de montaje para que puedan ser fijadas a la estructuras del soporte .

Usos de los intercambiadores de placas

Industrias alimentarias como son :Los lácteosSector cerveceroBebidas y refrescosSector de vino y licoresSector azucareros

AplicacionesCalentamiento Enfriamiento Recuperación de calor Calentamiento de vapor

Como funcionaEl intercambiador de calor de alta presión tipo espiral es un intercambiador circular de canal sencillo con dos canales concéntricos en forma de espiral, - uno para cada fluido- . apto para soportar altas temperaturas y presiones de hasta 100 bar, que hace de aplicaciones complicadas como la recuperación de calor de residuos de fondo un trabajo fácil. El intercambiador de calor tipo espiral también ofrece una transferencia de calor óptima con una condición de flujo estable para una amplia variedad de fluidos.

La ventaja clave es un ahorro de energía comprobado que resulta del efecto de auto limpieza característico que ofrece el intercambiador. A diferencia de los voluminosos intercambiadores de calor de carcaza y tubo que deben distribuir el flujo en múltiples canales, en el intercmabiador de espiral el 100% del líquido de proceso fluye en el canal circular.

CALENTADOR A FUEGO DIRECTO