Intercambiador de Calor Tubular: ¿Qué es y Cómo funciona?

En este artículo vamos a explicarte qué es y cómo funciona un intercambiador de calor tubular y porqué es un equipo tan habitual en todo tipo de industrias.

¿Qué es un intercambiador de calor tubular?

Un intercambiador de calor tubular, también conocido como intercambiador de carcasa y tubos, es un equipo diseñado para calentar o enfriar un producto mediante la transmisión térmica generada al cruzarse en el cruce de dos fluidos por diferentes compartimentos.

¿Cómo funciona un intercambiador de calor?

Los intercambiadores de calor tubulares consisten en dos cámaras de presión independientes: la carcasa y el haz tubular.

Por estas cámaras fluyen dos medios de tal forma que cuando existe una diferencia de temperatura entre ellos, el calor se intercambia sin que los medios se mezclen.

Los componentes básicos de un intercambiador tubular son:

  • Haz tubular: Los tubos proporcionan la superficie de trasferencia de calor entre el fluido que circula por su interior y el fluido que circula por la carcasa. Alojan el fluido secundario, es decir, el producto a calentar.
  • Placa tubular: Es una placa de metal perforada para albergar los tubos, los cuales se fijan mediante expansión o soldadura.
  • Deflectores: Son placas segmentadas dispuestas a lo largo del intercambiador. Sirven para mantener los tubos en la posición adecuada y obligar al fluido primario a que circule perpendicularmente al haz tubular.
  • Carcasa y conexiones: La carcasa es la envolvente del fluido primario y consiste en un cilindro soldado a las placas tubulares. Dispone de conexiones para la entrada y salida del fluido secundario.
  • Cabezales desmontables: Elementos conectados a las placas tubulares por ambos extremos, para facilitar la circulación del producto por el haz tubular. Pueden disponer de placas para partición del haz tubular, con el fin de conseguir que el fluido circule por varios pasos.

En la siguiente imagen se puede observar el diseño en 3D de un intercambiador de calor de haz tubular y su vista seccionada:

intercambiador-tubular

A continuación mostramos el mismo intercambiador fabricado y montado en el conjunto de la instalación. En este caso el equipo condensa los vapores aspirados mediante vacío en una planta de fabricación de mermeladas.

Aplicaciones de los intercambiadores

Tienen aplicaciones muy variadas y son equipos empleados en multitud de industrias. Son equipos muy robustos, fiables y de bajo mantenimiento.

Pueden ser construidos en diferentes calidades de acero inoxidable o aleaciones especiales y pueden soportar altas y bajas presiones y un amplio rango de temperaturas. Además son compactos y eficientes y sus altas velocidades mejoran la trasferencia de calor.

Existe una amplia variedad de configuraciones en los intercambiadores de calor tubulares, dependiendo del desempeño deseado de transferencia de calor, caída de presión y los métodos empleados para reducir los esfuerzos térmicos y prevenir fugas.

Son diseñados conforme al espacio disponible en las instalaciones de destino, naturaleza del producto y tomando las consideraciones de seguridad necesarias para los productos a procesar.

 

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