Proveedores con licencias comerciales verificadas
Proveedor Auditado Este es el más barato de todos los diseños de paquetes extraíbles, pero es generalmente ligeramente más caro que un diseño de hoja de tubo fijo a bajas presiones. Sin embargo, permite la expansión térmica ilimitada, permite que el haz sea retirado para limpiar el exterior de los tubos, tiene el haz más apretado a las holguras de la concha y es el diseño más simple. Una desventaja del diseño del tubo en U es que normalmente no puede tener un contraflujo puro a menos que se utilice un Shell de tipo F. Además, los diseños de tubos en U están limitados a un número par de pases de tubos.
Hay tres tipos principales.
Estos tienden a ser utilizados para promover la ebullición del nucleato cuando la fuerza impulsora de la temperatura es pequeña.
Normalmente se trata de inserciones de hilo o cintas trenzadas. Normalmente se utilizan con fluidos de viscosidad media a alta para mejorar la transferencia de calor aumentando la turbulencia. También hay algunas pruebas de que reducen la contaminación. Para poder utilizarlos de la manera más eficaz, el intercambiador debe diseñarse para su uso. Esto implica generalmente el aumento del diámetro de la cáscara, reduciendo la longitud del tubo y el número de pasos del tuallado para permitir las características crecientes de la pérdida de presión de los dispositivos.
Estos se utilizan para aumentar el área de transferencia de calor cuando un flujo tiene un coeficiente de transferencia de calor bajo. El tipo más común es "tubo de aleta baja" donde normalmente las aletas son de 1,5 mm de altura a 19 aletas por pulgada. (Véase también aumento de la transferencia de calor).
En muchos casos, la única forma de garantizar una selección óptima es realizar un diseño completo basado en varias geometrías alternativas. Sin embargo, en primer lugar, hay que tomar varias decisiones importantes relativas a:
asignación de líquidos a la orilla y al tuside;
selección del tipo de vaciado;
selección del tipo de cabezal frontal;
selección del tipo de cabezal del extremo trasero;
selección de la geometría del intercambiador.
En gran medida, estos dependen unos de otros. Por ejemplo, la asignación de un fluido sucio al lado de la concha afecta directamente a la selección de la disposición del tubo del intercambiador.
Al decidir qué lado asignar los fluidos calientes y fríos se debe tener en cuenta, por orden de prioridad, lo siguiente:
Considere cualquier aspecto de seguridad y fiabilidad y asigne los líquidos en consecuencia. Nunca asigne líquidos peligrosos tales que estén contenidos por cualquier otra cosa que no sea convencional empernado y juntas-o-soldadas.
Asegúrese de que la asignación de líquidos cumple con las prácticas de ingeniería establecidas, en particular las establecidas en las especificaciones del cliente.
Una vez cumplido lo anterior, asigne el líquido que pueda causar los problemas mecánicos de limpieza más graves (si los hubiera) al tuallado.
Si no se aplica ninguno de los anteriores, la asignación de los fluidos debe decidirse solo después de ejecutar dos diseños alternativos y seleccionar el más barato (Esto es tiempo que consume si se usan cálculos manuales pero programas como TASC del Servicio de transferencia de calor y flujo de fluidos (HTFS) hacen que esta sea una tarea trivial).
Los shells tipo E son los más comunes. Si se utiliza un solo paso de tubo y se proporciona que hay más de tres deflectores, entonces se consigue un flujo cercano a la contracorriente. Si se utilizan dos o más pasadas de tubo, no es posible obtener flujo de contracorriente puro y la diferencia de temperatura media log debe corregirse para permitir el flujo combinado de cofurrent y contracorriente utilizando un factor F.
Las conchas de tipo G y las conchas de tipo H normalmente se especifican solo para las calderas de termosifón horizontales. Los vaciados J y los vaciados de tipo X deben seleccionarse si el DP permitido no puede acomodarse en un diseño razonable de tipo E. Para los servicios que requieren múltiples carcasas con paquetes extraíbles, las carcasas del tipo F pueden ofrecer ahorros significativos y siempre deben considerarse siempre que no estén prohibidas por las especificaciones del cliente
El cabezal frontal tipo A es el estándar para fluidos de tutúa sucios y el tipo B es el estándar para fluidos de tutúa limpios. El tipo A también es preferido por muchos operadores, independientemente de la limpieza del fluido de tuba en caso de que se requiera el acceso a los tubos. No utilice otros tipos a menos que se apliquen las siguientes consideraciones.
Una cabeza tipo C con cubierta extraíble debe considerarse para fluidos de tualside peligrosos, bultos pesados o servicios que requieran una limpieza frecuente de la parte de la concha. La cabeza tipo N se utiliza cuando hay líquidos peligrosos en el tulado. Para aplicaciones de alta presión se utiliza una cabeza tipo D o una cabeza tipo B soldada a la hoja de tubo. Las cabezas tipo y se utilizan normalmente para intercambiadores de paso de tubo único cuando se instalan en línea con una tubería.
Para el servicio normal, se puede utilizar un cabezal fijo (tipos L, M, N) siempre que no haya sobrecarga debido a la expansión diferencial y que la parte de la carcasa no requiera limpieza mecánica. Si la expansión térmica es probable que se pueda utilizar un cabezal fijo con fuelle siempre que el líquido de la parte trasera no sea peligroso, la presión de la parte trasera no exceda los 35 bares (500 psia) y la parte trasera no requerirá limpieza mecánica.
Se puede utilizar una unidad de tubo en U para solucionar problemas de expansión térmica y permitir que el haz se retire para su limpieza. Sin embargo, el flujo de contracorriente solo puede lograrse utilizando una carcasa del tipo F y la limpieza mecánica del tulado puede ser difícil.
Se debe utilizar un cabezal flotante tipo S cuando sea necesario permitir la expansión térmica y se requiera el acceso a ambos lados del intercambiador durante la limpieza. Otros tipos de cabezas traseras no se considerarían normalmente excepto para los casos especiales.
Para la industria de procesos, 19,05 mm (3/4") tiende a ser el más común.
Para decidir esto, se debe hacer referencia a un código reconocido del depósito de presión.
Para una superficie determinada, cuanto más larga sea la longitud del tubo, más barato será el intercambiador, aunque puede que no sea factible un intercambiador largo y delgado.
se eligen diseños de 45 o 90 grados si se requiere una limpieza mecánica, de lo contrario se suele seleccionar un diseño de 30 grados, porque proporciona una mayor transferencia de calor y, por lo tanto, un intercambiador más pequeño.
El paso más pequeño permitido de 1,25 veces el diámetro exterior del tubo se utiliza normalmente a menos que haya un requisito de utilizar un paso más grande debido a la limpieza mecánica o a la soldadura del extremo del tubo.
Los intercambiadores de calor de tubos y conchas son uno de los tipos más populares de intercambiadores debido a la flexibilidad que el diseñador tiene para permitir una amplia gama de presiones y temperaturas. Hay dos categorías principales de intercambiador de tubos y conchas:
Los que se utilizan en la industria petroquímica y que suelen estar cubiertos por las normas de la Asociación de Fabricantes de Cambiadores tubulares (ver normas de la TEMA);
los que se utilizan en la industria de la energía, como calentadores de agua de alimentación y condensadores de plantas de energía.
Independientemente del tipo de industria en la que se vaya a utilizar el intercambiador, hay una serie de características comunes (ver condensadores).
Un intercambiador de tubos y conchas consta de varios tubos montados dentro de un armazón cilíndrico. La figura 1 ilustra una unidad típica que puede encontrarse en una planta petroquímica. Dos fluidos pueden intercambiar calor, un fluido fluye por el exterior de los tubos mientras que el segundo fluido fluye a través de los tubos. Los fluidos pueden ser monofásicos o bifásicos y pueden fluir en paralelo o en una disposición de flujo transversal/contador.
El intercambiador de tubos y carcasas consta de cuatro partes principales:
Cabezal delantero: Es el lugar donde el líquido entra en el tubo situado junto al intercambiador. A veces se denomina cabezal fijo.
Cabezal trasero-es donde el fluido de la tromba sale del intercambiador o donde se devuelve al cabezal delantero en intercambiadores con múltiples pasadas de la tromba.
Haz de tubos: Comprende los tubos, las láminas de tubos, los deflectores y las barras de acoplamiento, etc. para mantener el haz juntos.
Shell-esto contiene el haz de tubos.
El resto de esta sección se concentra en intercambiadores cubiertos por la Norma TEMA.
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