Los intercambiadores de calor son aparatos cuya función es enviar el calor de un fluido a otro de más baja temperatura. La transferencia de calor se genera mediante de una placa metálica o tubo que favorezca el intercambio entre fluidos sin que estos se unan.
Un intercambiador normal es el radiador del motor de un automóvil, en el que el fluido refrigerante, que es calentado por la acción hecha por el motor, se refrigera por corriente de aire que fluye sobre el mismo y, al mismo tiempo, disminuye la temperatura del motor retornando a circular en el interior del mismo.
Sin duda el intercambiador más usado durante años y que ha funcionado como referencia en la teoría de intercambiador, es el multitibular o también conocido como carcasa y tubos.
En los intercambiadores de calor se generan dos clases de cálculo: el diseño y de comprobación. Los segundos se hacen cuando se tiene el intercambiador o se sabe su superficie de intercambio, pero es necesario encontrar la cantidad de calor transmitido o las temperaturas finales de los líquidos de trabajo. En muchos casos, por asuntos de rapidez y sencillez, se usa un método conocido como NUT.
¿CUALES SON SUS PARTES?
Partes de un intercambiador de calor
Placa tubular
Los tubos se conservan en su lugar al ser insertados en el interior de agujeros en la placa tubular, adheriendose a través de soldadura o expansión.
La placa tubular es usualmente una placa hecha de metal fácil que ha sido taladrada para guardar los tubos (en el patrón deseado), los pernos y las empacaduras.
En el caso de que se necesita un resguardo extra de las fugas puede usar una doble placa tubular.
El espacio que existe entre las placas tubulares debe estar abierto a la atmósfera para que cualquier fuga puede ser vista rápidamente. Para aplicaciones más riesgosas puede emplearse una placa tubular triple, sellos caracterizado por gaseosos e inclusive una estructura de recirculación de las fugas.
Cubiertas de canal
Consisten en placas circulares que se encuentran atornilladas a los bordes del canal y pueden ser quitados para inspeccionar los tubos sin perturbar el arreglo de los mismos. En diminutos intercambiadores suelen ser empleados cabezales con boquillas laterales en lugar de canales y envolturas de canales.
Carcasa y boquillas
La carcasa es descrita como un envoltorio del segundo fluido y las boquillas son los puertos de entrada y salida.
La carcasa usualmente es de sección circular y se hace con una placa de acero formada con un aspecto cilíndrica y soldado de forma longitudinal.
Existen carcasas de diminutos diámetros (hasta 24 pulgadas) pueden ser realizadas cortando un tubo del diámetro querido con la longitud ideal (pipe shells).
El aspecto esférico de la carcasa es fundamental al especificar el diámetro de los reflectores que pueden ser colocados y el efecto de fuga existente entre el deflector y la casaca. Las carcasas de tubo usualmente son más redondas que las roladas.
En intercambiadores que son grandes la carcasa se hace con acero de carbono bajo siempre que se pueda por motivos económicos, aunque también pueden emplearse otras aleaciones cuando la corrosión o las elevadas temperaturas lo necesitan.
Tubos
Consisten en elementos esenciales, otorgando la superficie de transferencia de calor entre el fluido que se mueve por el interior de los tubos, y la carcasa. Los tubos pueden ser totales o soldados y usualmente están realizados con aleaciones de acero o cobre. Otras pueden ser de titanio, níquel o aluminio pueden ser necesitas para aplicaciones determinadas.
Los tubos pueden ser aletados o desnudos. Las superficies prolongadas se emplean cuando uno de los fluidos posee un coeficiente de transferencia de calor mucho menor que otro. Los tubos que son aletados doblemente pueden mejorar más la eficacia.
