intercambiadores de calor

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Libro sobre Transferencia de Calor (J. P. Holman) 8va. Edición

Los intercambiadores de calor son equipos de transferencia de calor.

Pueden clasificarse según su construcción o el servicio que prestan.

Intercambiador de Calor

Elaborado por:

Rafael A. Depool

Refrigerador: utiliza un refrigerante para enfriar un fluido hasta una temperatura

menor que la obtenida si se utilizara agua.

Condensador: unidades de carcaza y tubo que se utilizan para la condensación de

vapores de desecho. (contacto directo)

Enfriador: unidad en la cual una corriente del proceso intercambia calor con agua o

aire sin cambio de fase

Calentador: aumenta la entalpia de una corriente sin cambio de fase.

Rehervidor: un vaporizador que provee calor latente de vaporización

Generadores de vapor: (calderas)

Sobre calentador: calienta el vapor por encima de la temperatura de saturación.

Vaporizador: convierte el liquido en vapor. ( líquidos diferentes al agua).

Clasificación de intercambiadores de calor según el servicio

- Intercambiador de doble tubo.

- Intercambiador de coraza y tubo.

- Intercambiador de calor de placas.

- Intercambiadores de calor de flujo cruzado.

Clasificación de intercambiadores de calor según configuración

Clasificación de intercambiadores decalor según configuración.

Intercambiador de doble tubo: están constituidos por uno o mas tubos en forma de U, encerrados dentro de otro tubo que hace papel de carcasa.

Las secciones de doble tubo permiten un flujo en contracorriente y co-corriente. Soportan hasta presiones de 16500 kPa en el lado de la carcaza y 103400 kPa en tubos. Estos intercambiadores se justifican

económicamente si el área requerida es menor de 30 m2.

ProsVersátilManejan altas presionesDisponibles en muchos tamañosFácilmente modificables paraMantenimiento U Comparable conintercambiadores de tubo y coraza

ContrasGrandes, pesados, y caros porunidad de área Intercambiadores de tubo y

coraza son menos caros para áreas > 30 m2

Intercambiador carcaza y tubo: consiste en un haz de tubos paralelos encerrados en una carcaza cilíndrica llamado coraza.

Tipos:

- Cabezal fijo: tiene ambos extremos del cabezal de tubos sujetos a la carcasa.

- Cabezal móvil: tiene un solo extremo del cabezal de tubos sujeto a un extremo, y el otro a un cabezal móvil.

Clasificación de intercambiadores decalor según configuración.

Clasificación de intercambiadores decalor según configuración

Amplio intervalo de operación , tamaños, y en especial 1.8 < A < 3 millon ft2 bajo costo/ ft2

Inflexibles una vez instalados

Pros Contras

Boquilla de canalCabezal Boquilla de la coraza

Carcaza

Deflectores

Componentes de un intercambiador de tubo y carcaza

Intercambiador de tubos y carcaza

Intercambiador de tubos y carcaza

Intercambiador de tubos y carcaza

Intercambiador de tubos y carcaza

Intercambiadores de calor de placas

Desarrollados para la industriaalimenticia Especialmente útil donde lacorrosión, sedimentación, limpieza yesterilización son importantes. EL flujo es altamente turbulento ⇒alto U’s, Fácil de desmantelar y limpiar

Contras

Limitado a temperaturas modestas ybajas presiones <25 bar• Los empaques son caros y debeser re-usables.

Pros

Intercambiadores de calor de placas

TABLA DEL SISTEMA DE REFRIGERACION

Compresor

Condensador: agua/aire/refrigerante

Acumulador

Válvula

Chiller

Gas, φv = 1

Liquido, φv = 0

Dos fases

Carga Térmica

REFRIGERACION PORCOMPRESIÓN DE GLP

REFRIGERACION PORCOMPRESIÓN DE GLP

Gas pobre

C5+

Ciclo de refrigeración

Pre enfriador

Chiller

Separador Frío

Columna estabilizadora

Gas rico

1000 psig

90 oF

1000 psig

0-32 oF

1000 psig

300 psig

En

fria

do

r