Intercambiador de tubos y coraza Para instalaciones de trabajo pesado, se utilizan intercambiadores de calor del tipo de tubos y coraza. La coraza suele tener placas verticales verticales llamadas deflectores deflectores y el haz de tubos consta de un gran número de tubos por donde pasa el fluido de los tubos y que se alojan dentro de la coraza. Este tipo de intercambiadores puede ser de un solo paso o de múltiples pasos (arle!ar y "esmond "esmond,, #$%&, p.'%%. Las partes esenciales de un intercambiador de tubos y coraza son) (# coraza, equipada con dos entradas y que tiene (* dos cabezales de tubos o espejos a ambos lados, que tambi+n sirven como bridas para fijar los ( dos carretes y sus resp respec ecti tiva vas s (- (- tapa tapas. s. Los Los tubo tubos s se epa epand nden en en ambo ambos s espe espejo jos s y est/ est/n n equi equipa pados dos con (& defl deflect ectore ores s trans transve versa rsale les s en el lado lado de la coraz coraza a que que se mantienen firmemente mediante (' espaciadores (ern, #$'&, p.#'#.
Figura 1. Partes de un intercambiador de tubos y coraza (ern, #$'&, p.#'# Las partes principales son) -
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Corazas: para corazas con di/metros interiores de #* a *- plg. el grueso est/ndar es de 0% de plg para presiones de operaci1n por el lado de la coraza hasta de 22 lb 0plg *. 3e requieren mayores gruesos para presiones superiores (ern, #$'&, p.#'#. Tubos: dispon disponibl ibles es en varios varios metale metales, s, como como el acero, acero, cobre, cobre, admira admiralty lty,, aluminio4bronce, aluminio y aceros inoidables, siendo los tubos de 5 y # plg de di/metro eterior los m/s comunes. Los tubos se colocan en arreglos triangulares o cuadrados. La ventaja del espaciado cuadrado es que los tubos tubos son accesi accesibles bles para limpie limpieza za etern eterna a y tienen tienen peque6 peque6a a ca7da ca7da de presi1n (ern, #$'&, p.#'2, sin embargo se registran mayores coeficientes de tran transf sfer eren enci cia a de calo calorr en arre arregl glos os tria triang ngul ular ares es que que en arre arregl glos os cuadrados, pues en los primeros el fluido que fluye entre los tubos a alta velocidad golpea directamente en la hilera siguiente (ern, #$'&, p.#'$, mien mientr tras as que que en los los segu segund ndos os la velo veloci cida dad d del del flui fluido do est/ est/ some someti tida da a contin continuas uas fluctu fluctuaci aciones ones debido a la reducci reducci1n 1n en /rea entre los tubos tubos adyacentes comparada con el /rea de flujo entre las hileras sucesivas.
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Deflectores: inducen turbulencia fuera de los tubos haciendo que el l7quido fluya a trav+s de la coraza a /ngulos rectos con el eje de los tubos originando mayores coeficientes de transferencia (ern, #$'&, p.#'$, adem/s aumentan la trayectoria del fluido de la coraza (arle!ar y "esmond, #$%&, p.'%%. 8sualmente el espaciado de los deflectores est/ entre # y #0& del di/metro interior de la coraza (ern, #$'&, p.#'*. 9lgunos deflectores son segmentados, es decir que sus alturas son generalmente un :&; del di/metro interior de la coraza (ern, #$'&, p.#'.
Evaluación del diseo de intercambiadores de calor 9lgunos de los factores que gobiernan el dise6o de un intercambiador son la facilidad de acceso a los tubos y deflectores (arle!ar y "esmond, #$%&, p.'%% para fines de limpieza, ca7das de presi1n, etc. (arle!ar y "esmond, #$%&, p.'%$. El dise6o de un intercambiador consiste en dar forma a una unidad con una efectividad dada, sujeto a restricciones como (
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=ajo costo de capital (olman, #$$$, p.-2$. ?ama6o, forma y peso (olman, #$$$, p.-2$ @acilidad de mantenimiento (
Estrategia de diseo de un intercambiador
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Especificar la eficacia de transferencia de calor requerida Especificar la ca7da de presi1n permisible. 3eleccionar una configuraci1n 3eleccionar un tipo de superficie de transferencia de calor 3eleccionar las dimensiones de la superficie Aalcular las dimensiones resultantes de la unidad Evaluar el dise6o respecto a los factores antes mencionados
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!ibliograf"a:
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>olman, B. (#$$$. ?ransferencia de Aalor. <+ico ".@., <+ico) AEA39 arle!ar , =. y "esmond, C. (#$%&. ?ransferencia de Aalor. (*da. ed.. =arcelona, Espa6a) Dueva Editorial nteramericana. ill. ern, ". (#$'&. Procesos de ?ransferencia de Aalor. <+ico ".@., <+ico) ill.
