INTERCAMBIADORES DE CALOR DE TUBOS Y ENVOLVENTE Para mejorar la transferencia de calor y crear cambiadores de calor mas compactos, en ves de tener un cambiador de doble tubo en el que solo hay un tubo dentro de otro, se pueden tener varios tubos dentro de otro más grande llamado coraza, envolvente o carcaza. Los cambiadores de calor de coraza y tubos o haz de tubos y envolvente son los mas usados en la industria de procesos Este tipo se derivó del de doble tubo y es el más ampliamente usado. La superficie de calentamiento consiste en un número de tubos espaciados, encerrados en una coraza circular con un fluido circulando dentro de los tubos y el otro fuera de ellos. Un cambiador de calor de tubos y envolvente, está compuesto normalmente de tres partes: Envolvente, Haz de tubos, Cabezales Diseño de acuerdo a los estándares publicados por la Asociación de Fabricantes de Intercambiadores Tubulares: TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association). En Europa, por lo general, se emplean las normas DIN. TEMA presenta tres estándares para la construcción mecánica, normaliza diseño, fabricación y materiales Clase R: Para aplicaciones en petróleo y procesos relacionados. Clase C: Para aplicaciones en procesos comerciales. Clase B: Para servicio en procesos químicos Los estándares aplican con los parámetros: Diámetro interno de la carcasa ≤ 1.524 mm (60 in) Presión ≤ 207 bar (3.000 psi) Relación (diámetro interno carcaza) *(presión) ≤ 105.000 mm bar (60.000 in psi) La intención de cumplir con estos parámetros es: limitar el diámetro de los pernos para el ensamblaje del equipo y el espesor de la carcaza a 50,8 mm aproximadamente. Clasificación de intercambiadores de tubos y coraza Cabezal Flotante: una placa de tubos (espejo) sujeta a la coraza y la otra no permite que el haz de tubos dilate libremente dentro de la coraza evitando esfuerzos de compresión en la tubería y que el haz de tubos sea removible De cabezal Fijo: Constan de una coraza soldada a las placas de tubos (espejos) evitando que el haz de tubos pueda removerse. Son los más comunes y más económicos de fabricación es más sencilla. De Tubos en U: una placa donde se insertan los tubos sujeta a la carcaza y el retorno en U (horquillas) en lugar de un cabezal flotante La designación del intercambiador de calor, considera: Diámetro de la carcasa y número de lo tubos Cabezal de admisión: A, B, C, D. Carcasa: E, F, G, H, J, K, X. Cabezal de retorno: L, M, N, P, S, T, U, W. Partes del intercambiador de tubos y envolvente: El envolvente: a través de él circula uno de los fluidos Haz de tubos: a través de ellos circula el otro fluido El cabezal de admisión: entrada y salida de fluido que circula por tubos El cabezal de retorno: retorno o salida de fluido que circula por tubos Deflectores Espejo Tipo Cabezales de admisión Carcaza Cabezales de retorno Características - Canal y tapa removibles Tipo sombrero Canal fijo a la placa de tubos Canal dijo a la carcaza Especial para altas presiones - Un solo paso Dos pasos deflector longitudinal Flujo distribuido Doble flujo distribuido Flujo dividido Rehervidor tipo kettle Flujo cruzado - Cabezal tipo “L” Cabezal tipo “M” Cabezal tipo “N” Flotante externo Anillos divididos Tracción continua Tubos en “U” Flotante sellado externamente a) 20 – 190 B E W b) 20 – 130 B E W c) 20 – 250 B G L d) 20 – 100 B H N e) 30 – 190 C K N f) 30 – 280 N E W g) 30 – 220 B F P DEFLECTOR (por envolvente) CABEZAL DE ADMISION HAZ DE TUBOS ENVOLVENTE CABEZAL DE RETORNO HAZ DE TUBOS TAPA MAMPARA O DEFLECTOR FLUIDO POR TUBOS ESPEJO ESPEJO HAZ DE TUBOS TAPA MAMPARA O DEFLECTOR FLUIDO POR TUBOS CABEZAL DE ADMISION ENVOLVENTE
