Universidad RICARDO PALMA
FACULTAD DE INGENIERIA
Escuela Profesional de INGENIERIA INDUSTRIAL
Tema: INTERCAMBIADOR DE CALOR
Curso: EQUIPOS INDUSTRIALES Y MANTENIMIENTO
Alumna: EGUSQUIZA GOÑI, Sandra
Profesor: Ing. Andrés Tinoco
MARCO TEORICO
DEFINICIÓN:
Un 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. Son parte esencial de los dispositivos de refrigeración, acondicionamiento de aire, producción de energía y procesamiento químico.
Por Conduccion:
Conocido como transferencia de calor por contacto directo. El intercambio de calor se
produce cuando dos sistemas de diferentes temperaturas entran en contacto directo
hasta alcanzar la misma temperatura. En el intercambiador de calor la conducción se
realiza entre un fluido y la pared del recipiente que lo contiene donde la capacidad
para transferir calor es regulado por la conductividad térmica de la pared.
Por Conveccion:
Conocido como transferencia de calor forzada. El intercambio de calor se realiza a través de un material fluido, este fluido es forzado a transportar calor. El fluido caliente disminuye su densidad al ser calentado pero como no todo el fluido se calienta la parte fría al poseer mayor densidad desplazará a la parte caliente generando corrientes ascendentes y descendentes.
Por Radiación:
La transferencia de calor se realiza por medio de la radiación electromagnética que emite un cuerpo, tanto los fluidos fríos como calientes emiten radiación, entonces para que exista transferencia de calor no se requiere de ningún medio. En intercambiadores de calor el fenómeno de radiación es mínimo pero debe tomarse en cuenta debido a las pérdidas que genera
APLICACIONES:
Son muy variadas y reciben diferentes nombres:
• Intercambiador de Calor: Realiza la función doble de calentar y enfriar dos fluidos.
• Condensador: Condensa un vapor o mezcla de vapores.
• Enfriador: Enfría un fluido por medio de agua.
• Calentador: Aplica calor sensible a un fluido.
• Vaporizador: Un calentador que vaporiza parte del líquido.
USOS:
Plantas de Refinación de Petroleo
Plantas de Tecnología del gas natural
§ Torres de Enfriamiento secas.
§ Calentadores de Agua y otros fluidos, mediante vapor.
§ Enfriadores de Aceite.
§ Recuperadores de Calor, particularmente con diferenciales cortos de temperatura.
§ Manejo de sustancias corrosivas, medias.
§ Enfriadores de agua salada.
§ Para cualquier aplicación donde se requieren diferenciales cortos de temperatura.
§ Para usos de refrigeración libres de congelación.
PARTES DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR
1. Carcasa:
Las corazas se fabrican en tuberías de acero. El diámetro varía de acuerdo a las dimensiones de diseño del equipo, del mismo modo, el grosor de las paredes de la carcasa, aumentando este de acuerdo a las presiones de operación y a las condiciones de corrosión del sistema para así aumentar la vida útil del equipo.
2. Haz de tubos:
Estos se encuentran disponibles en varios metales, los que incluyen acero, acero inoxidable, cobre, etc. Se pueden obtener en diferentes grosores de pared definidos con el calibrador BWG. El área que poseen estos tubos representa el área de transferencia de calor que posee el intercambiador.
Espaciado de los tubos. Los orificios de los tubos no pueden taladrarse muy cerca uno del otro, ya que una franja demasiado estrecha de metal entre los tubos adyacentes, debilita estructuralmente el cabezal de tubos o espejo. Los tubos se colocan en arreglos ya sea triangular o cuadrado, tal como se muestran en la siguiente figura. La ventaja del espaciado cuadrado es que los tubos son accesibles para limpieza externa y tienen pequeña caída de presión cuando el fluido fluye en la dirección indicada en la figura siguiente.
DIAGRAMA DE GOZINTO
DIMENSIONES DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR
FICHA TÉCNICA
Maquina/ Equipo: Intercambiador de Calor Modelo WORL - OBEST
Función: Transferir calor
Unidad requerida: Uso Regular 1 Stand By: 1
Ubicación: Lab G-415-B Equipos Industriales
I. DISEÑO
VOLUMEN | 1440 cm3 |
VIDA UTIL | 5 años |
II. CONSTRUCCIÓN
CARCASA | Fe Fundido |
HAZ DE TUBOS | Cobre |
III. TIPO DE MANTENIMIENTO
CARCASA | Mantenimiento Predictivo |
HAZ DE TUBOS | Mantenimiento Preventivo c/año |
IV. NTP
NTP 350.300:2008 - CALDERAS INDUSTRIALES. |
NTP 350 – EVALUACION DEL ESTRÉS TERMICO |
NTP 289: SÍNDROME DEL EDIFICIO ENFERMO |
V. PRECIO
VI. TECNOLOGÍA DE ORIGEN
DATOS IMPORTANTES
Área de transferencia de calor: Se define como el área disponible para la transferencia de calor entre los dos fluidos
A = 2π . Rext . l . n
Donde:
Rext : Radio exterior de los tubos
l : largo
n : Numero de tubos
Volumen:
V = π . R2int . l . n
Donde:
Rint : Radio interior de los tubos
l : largo
n : Numero de tubos
CONCLUSIONES
Es importante comprender la relación a la cual la energía se transfiere y los mecanismos responsables de la transferencia.
El calor se transfiere en forma de energía
La temperatura se puede medir con los termómetros y no con sensaciones térmicas
La energía se transfiere por tres mecanismos: conducción, convección y radiación
WEBGRAFIA
ANEXOS
