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OPERACIONES UNITARIAS -INTERCAMBIADORES DE CALOR Y SU APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA DE PROCESOS

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

“INTERCAMBIADORES

DE CALOR Y SU APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA INDUSTRI A DE PROCESOS”

DOCENTE

:

ING.JULIO ALBERTO VILLASANTE LINDO

ASIGNATURA

:

OPERACIONES UNITARIAS

INTEGRANTES

:

JOSÉ MIGUEL SILVA MOSTAJO

CUSCO - PERÚ 2015

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CONTENIDO pg. CARATULA INTRODUCCIÓN 1.- HISTORIA DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR………04 2.-¿QUÉ SON LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR?

………05

3.- COMPONENTES DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR…... 06 A) TUBOS………………………………………………………..

………06

B) PLACA DE TUBOS………………………………………………… 06 C) CARCAZA………………………………………………………….. 07 D) DEFLECTORES……………………………………………………. 08 4.-TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR…………………. 10 A)TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR SEGÚN SU CONSTRUCCIÓN …………………………………………………………………………….

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B)TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR SEGÚN SU OPERACIÓN …………………………………………………………………………….

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5.-APLICACIONES EN LAS INDUSTRIAS DE PROCESO……… 14 6.-REPARACION Y MANTENIMIENTO…………………………… 17 7.-CONCLUSIONES………………………………………………….. 18 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………… 19

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INTRODUCCIÓN

Como bien sabemos los intercambiadores de calor son dispositivos que van a transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto que tiene como finalidad trasladar un fluido o un gas fácilmente. En el siguiente trabajo se ampliara más el conocimiento sobre estos comenzando con una reseña histórica de estos, también se hablara de sus partes fundamentales como es la carcaza, los tubos y los deflectores. Por otra parte también se especificaran los tipos de de intercambiadores ya sean por su composición o por la operación que realiza como los de flujo paralelos, contraflujo o los de flujo cruzado. Una vez sabiendo la importancia de los intercambiadores se desarrollarán sus aplicaciones en la industria de proceso que es especialmente usada para controlar las temperaturas de calentamiento o enfriamiento. Finalmente se mostrara como hacer el mantenimiento del intercambiador de calor para darle un buen uso y evitar que se deteriore.

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1.- HISTORIA DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR

El intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto. Aunque no sé sabe exactamente quien creo el intercambiador de calor, podemos mencionar al ingeniero M. Vogel-Jórgensen quien obtuvo

la

primera patente para el intercambiador de calor por suspensión del crudo en los gases con el crudo. (25 de julio de 1934) con el título de "Organización y tipo de alimentación de un horno rotatorio con material finamente pulverizado". En la figura 1 se ha reproducido la primera página de la memoria de la patente correspondiente a un intercambiador de calor de ciclones en cuatro tramos. Asimismo, en dicha figura se reproducen los dibujos que iban unidos a la memoria de la patente. La descripción de la patente contiene todas las características esenciales del intercambiador de ciclones en cuatro tramos, hoy ampliamente difundido en la industria del cemento. No obstante, realizar la idea llevó largo tiempo y transcurrieron casi veinte años, desde la publicación de la patente, antes de que funcionara de manera satisfactoria el primer intercambiador de calor por ciclones en la industria del cemento. Así, el primer horno con intercambiador, modificado por F. Müller, apto para la industria del cemento fue construido por Humboldt entró en servicio en 1950. (Duda, 2003)

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Figura 1 .intercambiador de calor de cuatro ciclones elaborado por M. Vogel -Jórgensen

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No se encontró un creador definitivo del inrtecambiador de calor , se hace referencia a M. Vogel-Jórgensen ya que obtuvo una patente por “ el intercambiador de calor por suspensión del crudo en los ga ses con el crudo ”.

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2.-¿QUÉ SON LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR?

Son equipos que permiten la circulación interna de fluidos a través de ellos con la finalidad de transferir energía calórica por gradientes de temperatura. Esto se logra a través de un fluido calentador o un refrigerante. Este tipo de aparatos son ampliamente utilizados en todo tipo de industria, especialmente en la química y petroquímica. Estos equipos generan en las empresas ventajas competitivas debido al ahorro y uso eficiente de la energía que proporcionan, así como también a la disminución del consumo de agua en sus procesos de producción. Por lo tanto, para los diferentes escenarios y factores de trabajo que presentan estos procesos, existen diferentes tipos de intercambiadores. (Barragán, 2013) Entre las principales razones por las que se utilizan los intercambiadores de calor se encuentran las siguientes: -

Calentar un fluido frío mediante un fluido con mayor temperatura.

-

Reducir la temperatura de un fluido mediante un fluido con menor temperatura.

-

Llevar al punto de ebullición a un fluido mediante un fluido con mayor temperatura.

-

Condensar un fluido en estado gaseoso por medio de un fluido frío.

-

Llevar al punto de ebullición a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor temperatura

Los factores de trabajo que se deben tomar en cuenta para la elección de un tipo de intercambiador dado el servicio que se necesite son: -

Temperaturas de entrada y salido de trabajo.

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Estado físico de los fluidos.

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Presiones de las corrientes.

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Los intercambiadores de calor son dispositivos exclusivamente diseñados para poder transportar fluidos de un lugar a otro aprovechando que este puede controlar la temperatura.

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3.- COMPONENTES DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR

Según Gonzales (2011, pg24) Los componentes básicos de un intercambiado de calor son:

A) Tubos: Proporcionan la superficie de transferencia de calor entre un fluido que fluye dentro de ellos y otro que fluye sobre su superficie externa (Figura 2). Se encuentran disponibles en varios metales como: acero de bajo carbono, cobre, aluminio, admiralty, 70-30 cobre-níquel, aluminio-bronce, aceros inoxidables, etc. Se pueden obtener en diferentes gruesos de pared, definidos por el calibrador Birmingham para alambre, que en la práctica se refiere como el calibrador BWG del tubo.

Figura 2. Entubado de un intercambiador de carcaza y tubo

B) Placa De Tubos: Es generalmente una placa que ha sido perforada y acondicionada (juntas de expansión) para soportar los tubos, las empacaduras, las barras espaciadoras, etc. La placa de tubos además de cumplir con los requerimientos mecánicos, debe soportar el ataque corrosivo por parte de ambos fluidos y debe ser químicamente compatible con el material de los tubos. Por lo general están hechas de acero de bajo carbono con una capa delgada de aleación metalúrgica anticorrosiva.

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C) Carcaza: La carcaza o carcasa es simplemente el recipiente para el fluido externo. Es de sección transversal circular, generalmente de acero de bajo carbono aunque pueden construirse de otras aleaciones, especialmente, cuando se debe cumplir con requerimientos de altas temperaturas o corrosión. La carcaza posee unas boquillas que constituyen las vías de entrada y salida del fluido. La boquilla de entrada por lo general tiene una placa de impacto para impedir que el flujo pegue directamente y a altas velocidades en la hilera Intercambiadores de calor superior de los tubos, ya que este impacto podría causar erosión, cavitación y/o vibración. Para colocar esta placa y no reducir considerablemente el área de flujo a la entrada de la carcaza, puede que sea necesario omitir algunos tubos o tener una expansión en la boquilla donde se une a la carcaza. De lo contrario, el fluido podría acelerarse provocando una caída de presión excesiva. Existen 6 arreglos estandarizados de carcazas en las normas TEMA (Figura 3) clasificados como E, F, G, H, J y X, los que son aplicables a cualquier tipo de intercambiador. El arreglo más común es el de un paso (TEMA E) por ser el más económico y térmicamente el más eficiente. Las boquillas de entrada y salida están ubicadas en extremos opuestos o adyacentes de la carcaza, dependiendo del tipo y número de deflectores empleados. Cuando el diseño se encuentra limitado por la caída de presión en la carcaza (especialmente en servicios donde ocurre condensación) puede resultar ventajoso emplear una carcaza de flujo dividido (TEMA J) en la que la caída de presión se reduce en forma considerable al compararla con una tipo E del mismo diámetro; ya que la mitad del fluido del lado carcaza atraviesa la misma área transversal y sólo la mitad de la longitud del intercambiador. Esta carcaza tiene una boquilla central de entrada y dos de salida, o viceversa. Generalmente Intercambiadores de calor se emplean deflectores de segmento doble en este tipo de carcaza. La carcaza de dos pasos (tipo F) se emplea cuando por razones térmicas, es necesario usar dos carcazas tipo E en serie; pero su diseño debe ser muy cuidadoso para prevenir las filtraciones del fluido entre el primero y el segundo paso, además la remoción del haz de tubos se dificulta bastante. Las boquillas de entrada y salida están colocadas adyacentes a la placa de tubos fija. En esta carcaza se deben colocar los tubos de cada paso en forma simétrica en relación con el deflector longitudinal, para así obtener un patrón de flujo correcto. Esta carcaza no se recomienda cuando la caída de presión excede de 70 kPa (10 psi) porque se requiere un deflector longitudinal de espesor excesivo. Tampoco se recomienda cuando el intervalo de temperatura es superior a 195 °C (350 °F) ya que se producen grandes pérdidas de calor a través de los deflectores, así como tensiones térmicas elevadas en éstos, carcaza y placa de tubos.

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La carcaza de tipo X o de flujo transversal, no tiene deflectores segmentados, por lo que el fluido atraviesa una vez al haz de tubos y la caída de presión es aún menor que en el tipo J. Esta carcaza posee soportes circulares que eliminan las vibraciones inducidas por el fluido en los tubos. La carcaza tipo G es usada cuando se requiere de dos pasos y la caída de presión es un factor limitante. La carcaza H es equivalente a dos tipo G en paralelo, pero unidas por los extremos. La carcaza tipo K se emplea, por lo general, cuando el fluido sufre un cambio de fase. Los tubos sólo ocupan la sección de coraza de menor diámetro, de manera que queda un espacio (especie de barriga) para la fase de vapor. En el caso de condensación, este espacio puede estar ocupado por los gases incondensables que de otra manera dificultarían el proceso de intercambio de calor con el fluido contenido en los tubos.

D) Deflectores: Usualmente se instalan deflectores (placas) del lado de la carcaza, bien sea transversal o longitudinalmente. Los deflectores longitudinales se usan cuando se requieren dos o más pasos por la carcaza o para sustituir a dos carcazas tipo E en serie. Estos deflectores son denominados también divisores de paso. El arreglo de los divisores de paso en un intercambiador de pasos múltiples es aleatorio, aunque se trata de colocar un número aproximadamente igual de tubos por paso para minimizar la diferencia de presión, complejidad de fabricación y costo. El divisor de pasos debe ajustar perfectamente en los surcos de la placa de tubos y en el cabezal para minimizar la posibilidad de derrame de una división a otra, lo que traería como consecuencia un serio deterioro en el funcionamiento del intercambiador. Los deflectores longitudinales pueden ser de diseño removible o soldado. Los primeros se emplean con cabezales flotantes y requieren de bandas de sello flexibles o un dispositivo entre el deflector y la carcaza que evite la fuga de fluido. Los segundos se usan con cabezales fijos y no requieren de juntas de expansión. Los deflectores transversales se emplean para soportar los tubos evitando así el pandeo y vibración y para incrementar el coeficiente de transferencia de calor del fluido ya que, variando la distancia entre baffles, el diseñador puede modificar (en ciertos intervalos) la velocidad del fluido por la coraza, induciendo turbulencia. Esto también altera la caída de presión.

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Figura 3. Tipos de cabezales y carcazas de acuerdo a la Nomenclatura “TEMA”

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4.-TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR Según Jaramillo (2007,pg3)se tiene dos calcificaciones de los tipos por construcción y operación.

A) Tipos De Intercambiadores De Calor Según Su Construcción A.1)Carcaza Y Tubo: La construcción más básica y común de los intercambiadores de calor es el de tipo tubo y carcaza que se muestra en la figura (4) Este tipo de intercambiador consiste en un conjunto de tubos en un contenedor llamado carcaza. El flujo de fluido dentro de los tubos se le denomina comúnmente flujo interno y aquel que fluye en el interior del contenedor como fluido de carcaza o fluido externo. En los extremos de los tubos, el fluido interno es separado del fluido externo de la carcaza por la(s) placa(s) del tubo. Los tubos se sujetan o se sueldan a una placa para proporcionan un sello adecuado. En sistemas donde los dos fluidos presentan una gran diferencia entre sus presiones, el líquido con mayor presión se hace circular típicamente a través de los tubos y el líquido con una presión más baja se circula del lado de la cáscara. Esto es debido a los costos en materiales, los tubos del intercambiador de calor se pueden fabricar para soportar presiones más altas que la cáscara del cambiador con un costo mucho más bajo. Las placas de soporte (support plates) mostradas en figura (4) también actúan como bafles para dirigir el flujo del líquido dentro de la cáscara hacia adelante y hacia atrás a través de los tubos. (Jaramillo, 2007)

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Figura 4. Intercambiador de calor de carcaza y tubo

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En los tipos de intercambiadores se hacen por dos formas la primera por su construcción ( carcaza y tubo que es el más simple y plato que está a base de placas en lugar de tubos) la segunda por su operación depediendo de lo que realiza el fluido (flujo paraleo, contraflujo, de un solo paso y regeneratvos )

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A.2) Plato: El intercambiador de calor de tipo plato, como se muestra en la figura (2), consiste de placas en lugar de tubos para separar a los dos fluidos caliente y frío Los líquidos calientes y fríos se alternan entre cada uno de las placas y los bafles dirigen el flujo del líquido entre las placas. Ya que cada una de las placas tiene un área superficial muy grande, lasplacas proveen un área extremadamente grande de transferencia de térmica a cada uno de los líquidos .Por lo tanto, un intercambiador de placa es capaz de transferir mucho más calor con respecto a un intercambiador de carcaza y tubos con volumen semejante, esto es debido a que las placas proporcionan una mayor área que la de los tubos. El intercambiador de calor de plato, debido a la alta eficacia en la transferencia de calor, es mucho más pequeño que el de carcaza y tubos para la misma capacidad de intercambio de calor. Sin embargo, el tipo de intercambiadores de placa no se utiliza extensamente debido a la inhabilidad de sellar confíablemente las juntas entre cada una de las placas. Debido a este problema, el tipo intercambiador de la placa se ha utilizado solamente para aplicaciones donde la presión es pequeña o no muy alta, por ejemplo en los refrigeradores de aceite para máquinas. Actualmente se cuentan importantes avances que han mejorado el diseño de las juntas y sellos, así como el diseño total del intercambiador de placa, esto ha permitido algunos usos a gran escala de este tipo de intercambiador de calor. Así, es más común que cuando se renuevan viejas instalaciones o se construyen nuevas instalaciones el intercambiador de la placa está substituyendo paulatinamente a los intercambiadores de carcaza y tubo. (Jaramillo, 2007)

Figura 5. Intercambiador de calor tipo plato

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B) Tipos De Intercambiadores De Calor Según Su Operación B.1) Flujo Paralelo: existe un flujo paralelo cuando el flujo interno o de los tubos y el flujo externo o de la carcaza ambos fluyen en la misma dirección. En este caso, los dos fluidos entran al intercambiador por el mismo extremo y estos presentan una diferencia de temperatura significativa. Como el calor se transfiere del fluido con mayor temperatura hacia el fluido de menor temperatura, la temperatura de los fluidos se aproximan la una a la otra, es decir que uno disminuye su temperatura y el otro la aumenta tratando de alcanzar el equilibrio térmico entre ellos. Debe quedar claro que el fluido con menor temperatura nunca alcanza la temperatura del fluido más caliente. (Jaramillo, 2007)

B.2) Contraflujo: se presenta un contraflujo cuando los dos fluidos fluyen en la misma dirección pero en sentido opuesto. Cada uno de los fluidos entra al intercambiador por diferentes extremos Ya que el fluido con menor temperatura sale en contraflujo del intercambiador de calor en el extremo donde entra el fluido con mayor temperatura, la temperatura del fluido más frío se aproximará a al temperatura del fluido de entrada. Este tipo de intercambiador resulta ser más eficiente que los otros dos tipos mencionados anteriormente. En contrate con el intercambiador de calor de flujo paralelo, el intercambiador de contraflujo puede presentar la temperatura más alta en el fluido frío y la más baja temperatura en el fluido caliente una vez realizada la transferencia de calor en el intercambiador. (Jaramillo, 2007)

B.3) Flujo Cruzado: en el intercambiador de calor de flujo cruzado uno de los fluidos fluye de manera perpendicular al otro fluido, esto es, uno de los fluidos pasa a través de tubos mientras que el otro pasa alrededor de dichos tubos formando un ángulo de 90◦ Los intercambiadores de flujo cruzado son comúnmente usado donde uno de los fluidos presenta cambio de fase y por tanto se tiene un fluido pasado por el intercambiador en dos faces bifásico. Un ejemplo típico de este tipo de intercambiador es en los sistemas de condensación de vapor, donde el vapor exhausto que sale de una turbina entra como flujo externo a la carcaza del condensador y el agua fría que fluye por los tubos absorbe el calor del vapor y éste se condensa y forma agua líquida. Se pueden condensar grandes volúmenes de vapor de agua al utiliza este tipo de intercambiador de calor. (Jaramillo, 2007)

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B.4) Intercambiadores De Un Solo Paso (o Paso Simple) Y De Múltiple Pasos: Un método que combina las características de dos o más intercambiadores y permite mejorar el desempeño de un intercambiador de calor es tener que pasar los dos fluidos varias veces dentro de un intercambiador de paso simple. Cuando los fluidos del intercambiador intercambian calor más de una vez, se denomina intercambiador de múltiple pasos. Sí el fluido sólo intercambia calor en una sola vez, se denomina intercambiador de calor de paso simple o de un solo paso. (Jaramillo, 2007)

B.5) Intercambiadores Regenerativos Y No-Regenerativos: Un intercambiador regenerativo es aquel donde se utiliza el mismo fluido (el fluido caliente y el fluido frío es el mismo. Esto es, el fluido caliente abandona el sistema cediendo su calor a un regenerador y posteriormente regresando al sistema. Los intercambiadores regenrativos son comúnmente utilizados en sistemas con temperaturas altas donde una porción del fluido del sistema se remueve del proceso principal y éste es posteriormente integrado al sistema. Ya que el fluido que es removido del proceso principal contiene energía (energía interna, mal llamado calor), el calor del fluido que abandona el sistema se usa para recalentar (regenerar) el fluido de regreso en lugar de expeler calor hacia un medio externo más frío lo que mejora la eficacia del intercambiador. Es importante recordar que el término "regerativo/no-regenerativo" sólo se refiere a "cómo" funciona el intercambiador de calor en un sistema y no indica el tipo de intercambiador (carcaza y tubo, plato, flujo paralelo, contraflujo). En un intercambiador regenerativo,el fluido con mayor temperatura en enfriado por un fluido de un sistema separado y la energía (calor) removida y no es regresaba al sistema. (Jaramillo, 2007)

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5.-APLICACIONES EN LAS INDUSTRIAS DE PROCESO A) Precalentador: En sistemas de vapor de gran escala, o en sistemas donde se requieren grandes temperaturas, el fluido de entrada es comúnmente precalentado en etapas, en lugar de tratar de calentar dicho fluido en una sola etapa desde el ambiente hasta la temperatura final. El precalentamiento en etapas incrementa la eficiencia del la planta y minimiza el choquetérmico de los componentes, que es el caso de inyectar fluido a temperatura ambiente en una caldera u otro dispositivo operando a alta temperatura. En el caso de sistemas de generación de vapor, una porción del vapor generado es sustraído y utilizado como fuente de calor para recalentar el agua de alimentación en etapas. (Jaramillo, 2007)

B) Radiador: Comúnmente, los intercambiadores de calor están pensados como dispositivos líquido-a-líquido solamente. Pero un intercambiador de calor es cualquier dispositivo que transfiere calor a partir de un fluido a otro fluido. Algunas plantas dependen de intercambiadores de calor aire/liquido. El ejemplo más familiar de un intercambiador de calor aire-alíquido es un radiador de automóvil. El líquido refrigerante fluye por el motor y toma el calor expelido y lo lleva hasta el radiador. El líquido refrigerante fluye entonces por tubos que utilizan aire fresco del ambiente para reducir la temperatura del líquido refrigerante. Ya que el aire es un mal conductor del calor, el área de contacto térmico entre el metal del radiador y el aire se debe maximizar. Esto se hace usando aletas en el exterior de los tubos. Las aletas mejoran la eficacia de un intercambiador de calor y se encuentran comúnmente en la mayoría de los intercambiadores de calor del aire/líquido y en algunos intercambiadores de calor líquido/líquido de alta eficacia. (Jaramillo, 2007)

C) Aire acondicionado, evaporador y condensador: Todos los sistemas de aire acondicionado contienen por lo menos dos intercambiadores de calor, generalmente llamados evaporador y condensador. En cualquier caso, el evaporador o el condensador, el refrigerante fluye en el intercambiador de calor y transfiere el calor, ya sea ganándolo o expeliendolo al medio frío. Comúnmente, el medio frío es aire o agua. En el caso del condensador, el gas refrigerante caliente de alta presión se debe condensar a en un líquido subefriado. El condensador logra esto enfriando el gas al transferir su calor al aire o al agua. El gas enfriado es entonces condensado en líquido. En el evaporador, el refrigerante subenfriado fluye en el intercambiador de calor, y el flujo del calor se invierte, con el refrigerante relativamente frío se absorbe calor absorbido del aire más caliente que fluye por el exteriorde los tubos. Esto enfría el aire y hace hervir al refrigerante. (Jaramillo, 2007)

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D) Condensadores de vapor El condensador del vapor, es un componente importante del ciclo del vapor en instalaciones de generación de potencia. Es un recinto cerrado en el cual el vapor sale de la turbina y se fuerza para ceder su calor latente de la vaporización. Es un componente necesario del ciclo del vapor por dos razones. La primera, convierte el vapor usado nuevamente en agua para regresarla al generador o a la caldera de vapor como agua de alimentación.Esto baja el costo operacional de la planta permitiendo reutilizar el agua de alimentación, y resulta más fácil bombear un líquido que el vapor. La segunda razón, aumenta la eficiencia del ciclo permitiendo que el ciclo funcione opere con los gradientes más grandes posibles de temperatura y presión entre la fuente de calor (caldera) y el sumidero de calor (condensador). Condensando el vapor del extractor de la turbina, la presión del extractor es reducida arriba de la presión atmosférica hasta debajo de la presión atmosférica, incrementando la caída de presión del vapor entre la entrada y la salida de la turbina de vapor. Esta reducción de la presión en el extractor de la turbina, genera más calor por unidad de masa de vapor entregado a la turbina, por conversión de poder mecánico. Ya que ocurre condensación, el calor latente de condensación se usa en lugar del calor latente de vaporización. El calor latente del vapor de la condensación se pasa al agua que atraviesa los tubos del condensador. Después de que el vapor condensa, el líquido saturado continúa transfiriendo calor al agua que se enfría al ir bajando hasta el fondo del condensador. (Jaramillo, 2007)

E) Otras Aplicaciones: -

Los intercambiadores a placas son utilizados como enfriadores de aceite, enfriadores de agua de

refrigeración de los motores, generadores de agua potable. Como característica particular de los ICP en la Industria Marina cabe destacar el material de las placas para poder resistir el poder de corrosión del agua del mar. El material empleado habitualmente es el Titanio, de menor peso que el acero inoxiable y resistente a la corrosión del agua salina. En los generadores de agua potable también se utilizan ICP, que a diferencia de los intercambiadores de tubos, ocupan mucho menor espacio y proporcionan un rendimiento mucho más eficiente. Esto es particularmente importante en los navíos dado que el espacio y el peso son dos factores cruciales en su construcción. (laygo) - Los intercambiadores de calor a placas se utilizan para el calentamiento de la solución desengrasante, enfriamiento del agua de aclarado, calentamiento de la imprimación fosfatante, enfriamiento de la laca aplicada por cataforesis. (laygo)

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Los intercambiadores de calor de placas se utilizan en el circuito secundario de refrigeración. Como es lógico, las exigencias en la Energía Nuclear son cada días más estrictas. Laygo gaskets está CERTIFICADA EDF (Electricidad de Francia) en la fabricación de juntas para los Intercambiadores de Calor de Placas que se utilizan como enfriadores del circuito secundario de refrigeración. Particularmente en Francia las exigencias en Energía Nuclear son consideradas las más seguras a nivel mundial. (laygo)

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Los intercambiadores de calor a placas se utilizan para controlar temperaturas de proceso, calentamiento o enfriamiento de productos químicos en proceso, evaporadores, concentradores.

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Los intercambiadores de calor a placas se utilizan en la fabricación de extractos de plantas, soluciones, agua para inyectables WFI, etc. (laygo)

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Los intercambiadores de calor a placas se utilizan en la fabricación de soluciones cosméticas basadas en aceites y alcoholes, fabricación de perfumes, cremas, emulsiones, productos de limpieza activos. (laygo)

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Los intercambiadores de calor a placas se utilizan en la fabricación de leche, mantequilla, queso, postres, miel, yogures, cerveza, helados, refrescos, agua embotellada, salsas. Laygo gaskets suministra juntas de intercambiadores de calor de placas para todo tipo de aplicación alimentaria.

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Sector lácteo: Recepción de leche: Enfriamiento de la leche cruda de 15 a 4ºc mediante ICP, Pasteurización—termización: El producto se trata hasta 75ºc en pasterizadores multietapa Tratamiento UHT: En estos ICP se alcanzan temperaturas de hasta 147ºc del producto

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sector cervecero: Enfriamiento de mosto mediante ICP para grandes volúmenes , Pasteurización “flash” de la cerveza de barril, Enfriadores de cerveza para envasado (laygo)

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sector bebidas y refrescos: Planta de jarabes: Enfriamiento y calentamiento mediante ICP, Pasteurización de bebidas en ICP, Enfriamiento de bebida terminada antes de envasado (laygo)

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En las industria de procesos uno de los mayores usos que se les da a los intercambiadores de calor es de usarlo como enfriador ,para el proceso de pasteurización y para el calentamiento y enfriamiento de diversas bebidas.

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6.-REPARACION Y MANTENIMIENTO

El mantenimiento de los intercambiadores de calor se debe hacer cada periodo de tiempo para evitar que este falle por lo que las actividades serán: Semanalmente: -

Cojinete del eje del mutador: Lubrique cada conector con una pistola de mano, aproximadamente tres aplicaciones.Use una grasa para cojinetes NLGI Grado-2 adecuada. (No se requiere para el Votator II para servicio extra pesado.)

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Ensamblaje del eje: Retire el ensamblaje del eje al menos una vez por semana. Siempre use el patín del canal de remoción para evitar que las aspas inferiores marquen el tubo de transferencia de calor. Reemplace las juntas tóricas del sello mecánico

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Tubos de producto: Inspeccione la superficie de cromo interna del tubo para asegurar que esté suave y brillante. Si hay áreas ásperas, marcas o deterioro del cromado, localice y corrija la causa. Si es necesario reemplace el tubo.

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Aspas del raspador: Mantenga las aspas en buen estado para lograr la máxima vida útil de la máquina y las mejores tasas de producción. Reserve un grupo completo de aspas de repuesto para recambio de rutina. Las aspas desgastadas o ásperas reducen la transferencia de calor y pueden dañar el tubo de transferencia de calor.

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Acumulador: Purgue el aceite reunido de la sección del acumulador de la camisa del acumulador. Si se vacía la carga de amoníaco del acumulador diariamente, se devuelve el aceite con ella. (spx, 2005)

Mensualmente: -

Conectores de entrada y salida: Reemplace las juntas tóricas en los conectores de entrada y salida mensualmente, o con más frecuencia según se necesite.

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Motores de engranaje: Revise el nivel de aceite y agregue según se requiera. (spx, 2005)

Semestralmente: -

Refrigerante: Inspeccione si hay aceite y/o contaminantes

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Juntas tóricas con brida: Reemplace las juntas tóricas al menos cada 12-18 meses. (spx, 2005)

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Se debe dar un mantenimiento al intercambiador con la frecuencia dada para su buen uso y evitar su deterioro.

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CONCLUSIONES

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El intercambiador de calor es un dispositivo que fue creado para transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto, regulando su temperatura ya sea calentamiento o enfriamiento.

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Un intercambiador de calor posee como mínimo 4 partes que son muy importantes para el funcionamiento de este que son: los tubos, la placa de los tubos la carcaza y los deflectores. cada una de estas partes cumple diferentes roles. Los tubos de transportar el fluido. Las placas de los tubos que es el espaciado que se da entre cada tubo, la carcaza que cubre a los tubos y finalmente los deflectores que se usan como cabezales.

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Se pudo observar dos divisiones de los tipos de intercambiadores uno que es por su construcción que son los de carcaza y tubo, y los de plato. Por otro lado se tiene una organización según su operación esto varía según el fluido, se subdivide en 5: de flujo paralelo , de contraflujo, de flujo cruzado, de un solo paso y cogenerativos y no cogenetativos.

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En las aplicaciones más destacadas del intercambiador se encuentran en : el precalentador , radiador, Aire acondicionado, evaporador y condensador de vapor

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Uno de los mayores usos que se les da a los intercambiadores de calor en las industrias como enfriadores de aceite, enfriadores de agua de refrigeración de los motores, generadores de agua potable, Pasteurización de bebidas y el control de sus temperaturas.

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Se le debe dar un buen mantenimiento a los intercambiadores de calor para que es te dure y sea usado efectivamente.

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Por otro lado se debe aprovechar el uso de este dispositivo ya que nos facilita el transporte del fluido controlando su temperatura lo que hace que un proceso sea más rápido.

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Referencias bibliográficas Barragán, A. S. (4 de agosto de 2013). repositorio. Recuperado el 17 de agosto de 2015, de repositorio: http://repositorio.uisek.edu.ec/jspui/bitstream/123456789/617/1/Proyecto%20de%20fin%20de %20carrera.pdf Duda, W. H. (2003). Cemento Manual Tecnologico. Barcelona: Reverte s.a. González, M. A. (s.f.). Operaciones Unitarias1. Recuperado el 17 de Agosto de 2015, de Operaciones Unitarias1: https://operacionesunitarias1.files.wordpress.com/2011/07/unidad-ivintercambiadores-de-calor.pdf Jaramillo, O. A. (20 de Noviembre de 2007). universidad nacional autonoma de mexico. Recuperado el 15 de Agosto de 2015, de universidad nacional autonoma de mexico: http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/HeatExchanger/Intercambiadores.pdf laygo. (s.f.). Recuperado el 14 de Agosto de 2015, de laygo:

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