Intercambiador de calor de carcasa y tubos

Intercambiador de calor tubular: El centro de la transferencia de calor industrial
Uno de los equipos más críticos en las instalaciones industriales, el intercambiador de calor tubular es un sistema que permite la transferencia de calor entre dos fluidos a diferentes temperaturas sin mezclarse, sobre una gran superficie. Los intercambiadores de calor tubulares que diseñamos en Fintherm son conocidos por su excelente rendimiento en condiciones de alta presión (350 bar en la carcasa, 1400 bar en los tubos) y temperaturas extremas (200 °C – 600 °C). Estos intercambiadores de calor ofrecen soluciones resistentes al choque térmico y de larga duración en una amplia gama de aplicaciones, desde refinerías de petróleo hasta fábricas de alimentos.

El principio básico de funcionamiento del sistema es que un fluido fluye a través de los tubos (lado de los tubos) y el otro fluido fluye a través de la carcasa que los rodea (lado de la carcasa). Para maximizar la transferencia de calor, se utilizan tecnologías de tubos crocheted o turbulator en el interior de los tubos.

Estructura y componentes básicos de los intercambiadores de calor tubulares

Los intercambiadores de calor tubulares Fintherm se fabrican según las normas internacionales (TEMA, ASME, EN 13445) y constan de tres partes principales:

• Cabezal frontal: Sección que regula la entrada del fluido al lado de los tubos.
• Carcasa: Estructura cilíndrica que rodea el haz de tubos y por la que circula el fluido del lado de la carcasa. Los compensadores de absorción de expansión se encuentran en esta sección.
• Cabezal trasero: Esta es la sección donde el fluido completa su circuito de tuberías o retorna.
• Haz tubular y espejos: Las placas perforadas (espejos) a las que se fijan los tubos evitan que los fluidos se mezclen. La separación entre los tubos suele diseñarse en forma triangular o cuadrada, 1,25 veces su diámetro.
  

  Tipos de diseño: Intercambiadores de calor de tubo en U y de tubo recto

  Fintherm ofrece dos diseños básicos según los requisitos físicos y termodinámicos del proceso:

  • Intercambiador de calor de tubo en U: En este modelo, donde los tubos se doblan en forma de “U”, se compensan las expansiones causadas por las altas diferencias de temperatura dentro de su propia estructura. Se prefiere en áreas que requieren alta capacidad y en sistemas donde se aprovecha la resistencia a la presión de la sección transversal circular.
  • Intercambiador de Calor de Tubos Rectos: Este modelo se caracteriza por la fijación de los tubos mediante juntas de espejo en línea recta. Su principal ventaja es la facilidad de limpieza mecánica del interior de los tubos. Ofrece un alto rendimiento hasta 350 °C en los sectores alimentario y químico, donde la higiene es fundamental.

  Selección de Materiales y Tecnología de Fabricación

  En el proceso de fabricación de intercambiadores de calor de carcasa y tubos, nuestro equipo de expertos determina la selección del material en función del efecto de la corrosión y la temperatura del fluido. Se pueden utilizar materiales para los tubos: cobre, acero inoxidable, acero al carbono (trefilado o soldado), Bafon, latón o titanio. Para la carcasa, existe una amplia gama disponible, desde acero al carbono hasta aceros dúplex.

  En la fabricación, el diseño de los deflectores es fundamental. Los deflectores maximizan la turbulencia y, por lo tanto, el coeficiente de transferencia de calor al forzar al fluido del lado de la carcasa a zigzaguear alrededor del haz de tubos.

  Áreas de uso y aplicaciones sectoriales

  Gracias a su diseño flexible y durabilidad, estos intercambiadores de calor se adaptan a prácticamente cualquier industria:

  • Petróleo y refinería: Calentamiento de crudo, licuefacción de gas y enfriamiento de petróleo pesado.
  • Producción de energía: Como condensadores y generadores de vapor en centrales térmicas y nucleares.
  • Textil y teñido: Control preciso de temperatura en máquinas de teñido de hilos y tejidos.
  • Marina: Refrigeración de motores de barcos con agua de mar.
  • HVAC y alimentación: Sistemas de calefacción central, pasteurización y unidades de refrigeración.