DIEGO GONZALEZ ELKIN MORENO KRYSTLE FORERO JULIAN CEDIEL LUIS RUIZ

CONTENIDO1. DEFINICIÓN Y DESIGNACION2. CLASIFICACIÓN

2.1 según aplicación2.2según la forma2.3 según relación de flujo2.4 según la construcción

3. MONTAJE EN INTERCAMBIADORES DE CALOR DE CASCO Y TUBOS4. MANTENIMIENTO

4.1 aspectos generales del mantenimiento4.2 fallas comunes

INTERCAMBIADORES DE CALOR 2

4.3 limpieza manual

4.4 extractor de tubos defectuosos

4.5 condenamiento de los tubos

4.6 Reentubada parcial y total

4.7 limpieza hidrocinética

4.8 limpieza hydroblasting

4.9 análisis termográfico

4.10 inspección ultrasónica

4.11 Escape

4.12 Prueba hidrostática

5. SEGURIDAD INDUSTRIAL Y SALUD OCUPACIONAL6. MEDIO AMBIENTE

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1. DEFINICIÓN Un intercambiador de calor

es un dispositivo diseñado para transferir calor entre dos fluidos, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto.

INTERCAMBIADORES DE CALOR 4

DESIGNACIÓN

Por tamaño:Por tamaño: se designan con números que describen el diámetro y la longitud de los tubos.

Tipo:Tipo: letras que designan la forma del cabezal frontal, cuerpo y cabezal posterior.

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• Intercambiadores de contacto indirecto:-Alternativos: Ambos fluidos recorrenun mismo espacio de forma alternada, la mezcla entre los fluidos es despreciable.-De superficie: Son equipos en los que la transferencia de calor se realiza a través de una superficie, cilíndrica o plana, sin permitir el contacto directo.

•Intercambiadores de contacto directo: Son aquellos dispositivos en losque los fluidos sufren una mezclafísica completa.

2. CLASIFICACIÓN

2.1 CLASIFICACIÓN SEGÚN SU APLICACION

CLASIFICACION SEGÚN SU APLICACION

CLASIFICACION SEGÚN SU APLICACION

EVAPORADORESEVAPORADORES

ENFRIADORESENFRIADORES

CALENTADORESCALENTADORES

CONDENSADORESCONDENSADORES

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2.2 CLASIFICACIÓN SEGÚN SU FORMA

CLASIFICACION SEGÚN SU FORMA

CLASIFICACION SEGÚN SU FORMA

2.2.1 CASCO Y TUBOS

2.2.1 CASCO Y TUBOS

2.2.2 PLACAS PARALELAS

2.2.2 PLACAS PARALELAS

2.2.3 ALETEADOS2.2.3 ALETEADOS

2.2.4 ESPIRAL2.2.4 ESPIRAL

INTERCAMBIADORES DE CALOR 9

2.2.5 TUBO CORRUGADO2.2.5 TUBO

CORRUGADO

2.2.6 TUBOS CONCENTRICOS

2.2.6 TUBOS CONCENTRICOS

2.2.1 INTERCAMBIADORES DE CALOR DE CASCO Y TUBO.

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Tubería en Intercambiadores de calor de casco y tubos

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Líneas de flujo en un intercambiador de

calor de casco y tubos

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2.2.2 INTERCAMBIADORES DE CALOR DE PLACAS PARALELAS.

Compacto: Amplia superficie transferencia

Flexibilidad: diversos fluidos

Fácil mantenimiento: Limpieza e inspección

Alta eficiencia

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Ventajas del uso de intercambiadores de placas paralelas

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2.2.3 INTERCAMBIADORES DE CALOR ALETEADOS.

TUBERÍA CON ALETAS RECTAS

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Tubería en Intercambiadores aleteados

TUBERÍA CON ALETAS ANULARES

Se pueden facilitar estos Se pueden facilitar estos tubos en varios materiales tubos en varios materiales incluyendo acero carbonífero, incluyendo acero carbonífero, acero inoxidable y aleaciones acero inoxidable y aleaciones base de cobre.base de cobre.

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TUBERÍA CON ALETAS LONGITUDINALES

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TUBERÍA CON ALETAS BAJAS INTEGRALES

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CONDENSADORES PARA AIRE ACONDICIONADO

SERPENTINES

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2.2.4 INTERCAMBIADORES DE CALOR DE TIPO ESPIRAL.

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2.2.5 INTERCAMBIADORES DE CALOR DE TUBO CORRUGADO.

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TIPOS DE CORRUGACIÓN

Pared corrugada aumenta turbulencia y favorece transferencia de calor por tanto disminución de área hasta un 50%

- Productos farmacéuticos

- Productos alimenticios

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INTERCAMBIADORES DE CALOR 26

POST ENFRIADORES:AGUA-AIRE, AIRE-AIRE

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2.2.6 INTERCAMBIADORES DE CALOR DE TUBOS CONCENTRICOS.

2.3 CLASIFICACIÓN SEGÚN SU RELACIÓN DE FLUJO

CLASIFICACION SEGÚN SU RELACIÓN DE FLUJOCLASIFICACION SEGÚN SU RELACIÓN DE FLUJO

2.3.1 FLUJO CRUZADO

2.3.1 FLUJO CRUZADO

2.3.2 FLUJO CONTRACORRIENTE

2.3.2 FLUJO CONTRACORRIENTE

2.3.3 FLUJO UNIDIRECCIONAL

2.3.3 FLUJO UNIDIRECCIONAL

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2.3.1 INTERCAMBIADORES DE CALOR DE FLUJO CRUZADO.

INTERCAMBIADORES DE CALOR 31

Líneas de flujo en un intercambiador de flujo cruzado

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2.3.2 INTERCAMBIADORES DE CALOR DE FLUJO EN CONTRACORRIENTE.

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2.3.3 INTERCAMBIADORES DE CALOR DE FLUJO UNIDIRECCIONAL.

2.4 CLASIFICACIÓN SEGÚN CONSTRUCCIÓN

CLASIFICACION SEGÚN SU APLICACION

CLASIFICACION SEGÚN SU APLICACION

2.4.1 CABEZALES FIJOS

2.4.1 CABEZALES FIJOS

2.4.2 CABEZALES REMOVIBLES

2.4.2 CABEZALES REMOVIBLES

2.4.3 HAZ DE TUBOS EN “U” REMOVIBLES

DE UN CABEZAL

2.4.3 HAZ DE TUBOS EN “U” REMOVIBLES

DE UN CABEZAL

2.4.4 HAZ DE TUBOS EN “U” REMOVIBLES

DE 2 CABEZALES

2.4.4 HAZ DE TUBOS EN “U” REMOVIBLES

DE 2 CABEZALES

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INTERCAMBIADOR CON CABEZAL FIJO AL CASCO Y DE UN SOLO PASO. NO ES REMOVIBLE EL HAZ DE TUBO (ENFRIADOR)

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2.4.1 INTERCAMBIADORES DE CALOR DE CABEZAL FIJO.

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CABEZALES FIJOS

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CABEZALES FIJOS

INTERCAMBIADOR CON CABEZALES ATORNILLADOS Y CON HAZ DE TUBOS NO REMOVIBLES (CONDENSADOR DE SUPERFICIE)

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2.4.2 INTERCAMBIADORES DE CALOR CON CABEZALES REMOVIBLES.

2.4.3 HAZ DE TUBOS EN “U” REMOVIBLES DE UN CABEZAL

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2.4.4 HAZ DE TUBOS EN “U” REMOVIBLES DE DOS CABEZALES

INTERCAMBIADOR DE CALOR ROTATIVO

Comúnmente conocidos como precalentadores de aire o recalentadotes de gas, fueron inventados en 1922 por el ingeniero sueco Frederick Ljungstrom.

INTERCAMBIADOR DE CALOR ROTATIVO

INTERCAMBIADOR DE CALOR ROTATIVO

• Las aplicaciones en calderas de generación de electricidad requieren precalentadores de aire para garantizar un rendimiento óptimo de la caldera.

PARTES

3. MONTAJE EN INTERCAMBIADORES DE CALOR DE CASCO Y TUBOS

Construcción del Haz tubular

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Ensamble del Haz tubular en la carcasa

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Ensamble del cabezal flotante

4. MANTENIMIENTO

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4.1 ASPECTOS GENERALES DEL MANTENIMIENTO

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4.2 FALLAS COMUNES

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FALLAS COMUNESFALLAS COMUNES

PREVISIBLESPREVISIBLES

IMPREVISIBLESIMPREVISIBLES

SOBRESALIENTESSOBRESALIENTES

Ocurren por primera vez , sin existir alguna causa

por errores o variaciones operacionales.

Ocurren por primera vez , sin existir alguna causa

por errores o variaciones operacionales.

Resultan luego de una operación normal de planta

dentro de un tiempo programado del equipo

justamente antes de fallar.

Resultan luego de una operación normal de planta

dentro de un tiempo programado del equipo

justamente antes de fallar.

Aquellas en donde no se pueden conocer de antemano la situación propensa a ocurrir

Aquellas en donde no se pueden conocer de antemano la situación propensa a ocurrir

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herramientas utilizadas para limpieza interna:

4.3 LIMPIEZA MANUAL

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4.4 EXTRACTOR DE TUBOS DEFECTUOSOS

Introducción del mandril. Extracción del tubo.

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4.5 CONDENAMIENTO DE LOS TUBOS

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4.6 REENTUBADA PARCIAL - GENERAL

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Consiste en la aplicación de frecuencia resonante al torrente de agua que entra a la tubería o contenedores a ser limpiados.

4.7 LIMPIEZA HIDROCINÉTICA

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4.8 LIMPIEZA HYDROBLASTING

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4.9 ANALISIS TERMOGRÁFICO

• La termografía es una técnica que permite, a distancia y sin ningún contacto, medir y visualizar temperaturas de superficie con precisión

INTERCAMBIADORES DE CALOR

INTERCAMBIADORES DE CALOR 62

Cámara termográfica

MANTENIMIENTO PREDICTIVO Y TERMOGRAFIA

Es posible minimizar el riesgo de una falla de equipos y sus consecuencias , a la vez que también ofrece una herramienta para el control de calidad de las reparaciones efectuadas.

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VENTAJAS DE LA TERMOGRAFIA

• Baja peligrosidad para el operario por evitar la necesidad de contacto con el equipo

•Reduce el tiempo de reparación por localización precisa de la falla

•Ayuda el seguimiento de las reparaciones previas

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Con la aplicación de altas frecuencias y ondas cortas del ultrasonido se ubican las fugas.

4.10 INSPECCIÓN ULTRASÓNICA

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TipoTipo UsoUso DañoDaño Como descubrir Como descubrir escapesescapes

Forma de repararlosForma de repararlos

Cabezal Cabezal fijofijo

Enfriador E. Externo

E. interno

Observación aparición de contaminación de los fluidos

Localización agua en el casco.

Remoción y cambio

Cabezal Cabezal atornilladatornilladoo

Condensador E. Externo

E. Interno

Por los empaques y tubos

Localización agua en el casco.

Remoción y cambio.

Ajustando los tornillos de las bridas.

Haz de Haz de tubos en tubos en UU

Calentador E. Externo

E. Interno

Por los empaques y tubos

Localización agua en el casco.

Para el cambio es necesario retirar haz de tubos

Haz de Haz de tubo tubo removibleremovible

Calentador rehervidor

E. Externo

E. interno

Por los empaques y tubos

Pruebas para descubrir escapes.

Para el cambio es necesario retirar haz de tubos.

PlatosPlatos Industria alimenticia

Escapes corrosión

Mezcla de fluidos empaque entre platos

Desarme total del intercambiador.

Limpieza de la corrosión.INTERCAMBIADORES DE CALOR 66

4.11 ESCAPE

4.12 PRUEBA HIDROSTÁTICA

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¿Cuál es el significado de “hidrostático”? Hidro relacionado con agua y Estático significa estacionario, inactivo o invariable.

¿ Qué es una prueba hidrostática o hidroprueba? Es una prueba donde los fluidos conducidos por la tubería se extraen y se reemplazan con agua. Luego el agua es bombeada a una presión más alta que la de trabajo normal.

Busca detectar fugas en las juntas soldadas, en las juntas expandidas y en los aprietes entre bridas.

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¿Por qué se utiliza agua durante las pruebas? Ya que las pruebas hidrostáticas se realizan a una presión más alta que la presión de operación, si se produce una fuga o ruptura, el fluidos será neutro y no causara daños mayores.

¿Cómo sabrá si se produce una ruptura? se supervisa la presión en forma continua durante la prueba hidrostática, incluyendo la posible detección de fugas de agua.

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¿Qué sucede después que se completen las pruebas hidrostáticas? se reducirá la presión en la sección de prueba y se evacuará el agua a tanques en el lugar de observación. Luego se purgará el sistema.

¿Cuáles son los riesgos asociados con las pruebas hidrostáticas? Debido a que las pruebas hidrostáticas involucran alta presión, si hay una ruptura, el chorro de agua producido puede lesionar a las personas en el área inmediata.

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Sistemas de tubería Sistemas a presión

Pph: presión de prueba hidrostática en kPa (kg/cm2)Pd: presion de diseño en kPa (kg/cm2)Stp: esfuerzo permisible a la temperatura de prueba en kPa (kg/cm2)Std: esfuerzo permisible a la temperatura de diseño en kPa (kg/cm2)

PRUEBA HIDROSTÁTICA CON ANILLO DE PRUEBA

PRUEBA HIDROSTÁTICA CON BRIDA INTEGRAL

PRUEBA HIDROSTÁTICA CON BRIDA INTEGRAL

Se realizara después de el tratamiento térmico.

Se hará por separado a cada cámara del I de C (tubos/casco).

RECOMENDACIONES PRUEBA HIDROSTÁTICA

Se usa una válvula de alivio tarada a 1.33Pprueba.

Se usa agua, aunque se pueden usar líquidos combustibles que tengan su punto de inflamación superior a los 110° F (petróleo destilado).

La temperatura de la sustancia de prueba será no menor a los 16° C; el IC deberá estar a la temperatura atmosférica.

RECOMENDACIONES PRUEBA HIDROSTÁTICA

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5. SEGURIDAD INDUSTRIAL Y SALUD OCUPACIONAL

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6. MEDIO AMBIENTE

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