UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA APRENDIZAJE DIALOGICO INTERACTIVO OPERACIONES UNITARIAS I
UNIDA
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INTERCAMBIADORES DE CALOR (CONCEPTOS)
Intercambiador de calor Los intercambiadores de calor son equipos de transferencia de calor. Pueden clasificarse según su construcción o el servicio que prestan.
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Clasificación de intercambiadores de calor según el servicio Refigerador: 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 condensacion 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 vaporizacion Generadores de vapor: (calderas) Sobrecalentador: calienta el vapor por encima de la temperatura de saturacion. Vaporizador: convierte el liquido en vapor. ( liquidos diferentes al agua)
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Clasificación de intercambiadores de calor según configuración. 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.
Intercambiador de doble tubo: están constituidos por uno o mas tubos en forma de U, encerrados dentro de otro tubo que hace papel de carcaza. 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
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Pros Versátil Manejan altas presiones Disponibles en muchos tamaños Fácilmente modificables para mantenimiento U Comparable con intercambiadores de tubo y coraza
Contras Grandes, pesados, y caros por unidad de área Intercambiadores de tubo y coraza son menos caros para áreas
> 30 m2
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Intercambiador de doble tubo en serie
Clasificación de intercambiadores de calor según configuración.
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 carcaza. - Cabezal móvil: tiene un solo extremo del cabezal de tubos sujeto a un extremo, y el otro a un cabezal móvil.
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Clasificación de intercambiadores de calor según configuración.
Pros Amplio intervalo de operación , tamaños, y en especial 1.8 < A < 3 millon ft2 bajo costo/ ft2
Contras Inflexibles una vez instalados
Intercambiador de tubos y carcaza
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Intercambiador de tubos y carcaza
Intercambiador serie
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Componentes de un intercambiador de tubo y carcaza Cabezal Boquilla de canal
Boquilla de la coraza Carcaza
Deflectores
Boquilla canal
Boquilla de la carcaza
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Deflectores transversales
Barras tirantes Bafle
Clasificación de intercambiadores de calor según configuración.
Intercambiador de calor de platos : consiste en una serie de placas finas con corrugación que separa los fluidos
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Intercambiadores de calor de placas Pros
Desarrollados para la industria alimenticia Especialmente útil donde la corrosión, sedimentación, limpieza y esterilización son importantes. EL flujo es altamente turbulento ⇒ alto U’s, Fácil de desmantelar y limpiar
Contras •
Limitado a temperaturas modestas y bajas presiones