Intercambiadores Carcasa - Tubos

DESCRIPCIÓN Y MODO DE FUNCIONAMIENTO

Son los más importantes y numerosos en la industria. Se adaptan a flujos monofásicos y bifásicos, altas y bajas presiones, altas y bajas temperaturas y fluidos corrosivos o no. Son además compactos y eficientes, y sus altas velocidades mejoran la velocidad de transferencia del calor.

La geometría del intercambiador de carcasa y tubo es compleja. Sus características principales son:

  • Diámetro tubos, (exterior, do)
  • Número de tubos, N
  • Arreglo de tubos (triangular, cuadrado)
  • Paso, o distancia entre centros de tubos (P>do)
  • Diámetro de carcasa (DI)
  • Diámetro del arreglo de tubos (Dtl < DI)
  • Espaciado de bafles, Ls
  • Corte de bafles, Lc
  • Largo tubos, L
  • Nº de pasos por la carcasa y por el haz de tubos
  • Área de transferencia = N π do L

Normalmente se emplea vapor de agua como flujo que cede calor al fluido a calentar. Este se hace pasar por los tubos y la temperatura de salida de la corriente de líquido al que se ha transferido calor se suele controlar con una sonda. El caudal de vapor se regulará en función de que la temperatura sea inferior o superior a la deseada.

Cada haz de tubos está constituido por un gran número de tubos, cuyos extremos se expanden al entrar en dos placas de tubos, una en cada extremo. Una de las dos placas es fija, y la otra se puede mover para permitir la dilatación térmica de los tubos flotantes.

Montados en los tubos hay deflectores y placas de apoyo de ellos que se mantienen en su posición por medio de tirantes que salen de la placa de tubos fija. El fluido del lado de los tubos entra por una sección acanalada y circula por los tubos hasta una tapa fija a la placa de tubos flotante. Tanto el canal como la tapa del cabezal flotante tienen deflectores adecuados para que en el lado de los tubos haya el número de pasadas apropiado a las condiciones del proceso.

Limpieza y mantenimiento de los intercambiadores

Cuando se producen incrustaciones en los intercambiadores se hace muy notable la caída de presión y la reducción de transferencia de calor. Por este motivo todo intercambiador en que ocurra esto de ser limpiado periódicamente.

Para la limpieza exterior de los tubos se usan varios métodos:

1. Se pueden taladrar mecánicamente los interiores de los tubos y limpiar el exterior con aire de presión y por lavado.
2. Se puede calentar el haz de tubos en un baño de gasoil caliente de sosa caústica.
3. Haciendo circular por él ácido inhibido.
4. Se puede limpiar el haz de tubos por chorreado de arena seca.

Para la limpieza interior:

1. Quitar las tapas sin la extracción el haz tubular y la suciedad se elimina con la ayuda de un latiguillo que expulsa el agua a presión.

 

 

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