Intercambiador de Tubos y Coraza

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1. Para qué tipo de fluidos se utilizan el intercambiador de tubos y coraza 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 2. Qué características se requieren para que el fluido vaya 3. Explica el tipo de arreglo que se requiere en los tubos La razón principal para usar diseños multipasos es el incremento en la velocidad promedio del fluido en el tubo. En un arreglo de dos pasos el fluido va hacia únicamente la mitad de los tubos, por lo que el número de Reynolds (Ret=diGp/μ;G/pie2) se duplica. Arreglo de tubos: Número de Tubos El número de tubos que pueden ser colocados dentro de una carcasa depende del arreglo de los tubos, del diámetro externo de los tubos, del espaciado de tubos, y del número de pasos y diámetro de la carcaza. Existen tablas donde se especifican el número máximo de tubos de acuerdo a las especificaciones dadas. A. A que se le llama claro o ligadura B. Que es el espaciado de tubos Espaciado en tubo: Tube Pitch

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1. Para qu tipo de fluidos se utilizan el intercambiador de tubos y coraza 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 comnmente flujo interno y aquel que fluye en el interior del contenedor como fluido de carcaza o fluido externo2. Qu caractersticas se requieren para que el fluido vaya 3. Explica el tipo de arreglo que se requiere en los tubosLa razn principal para usar diseos multipasos es el incremento en la velocidad promedio del fluido en el tubo. En un arreglo de dos pasos el fluido va hacia nicamente la mitad de los tubos, por lo que el nmero de Reynolds (Ret=diGp/;G/pie2) se duplica.Arreglo de tubos: Nmero de TubosEl nmero de tubos que pueden ser colocados dentro de una carcasa depende del arreglo de los tubos, del dimetro externo de los tubos, del espaciado de tubos, y del nmero de pasos y dimetro de la carcaza. Existen tablas donde se especifican el nmero mximo de tubos de acuerdo a las especificaciones dadas. A. A que se le llama claro o ligaduraB. Que es el espaciado de tubosEspaciado en tubo: Tube Pitch Los orificios de los tubos no pueden taladrarse muy cerca uno de otro, porque debilitara estructuralmente el cabezal. La distancia ms corta entre dos orificios adyacentes es el claro o ligadura. El espaciado de los tubos Pt, es la distancia menor de centro a centro en tubos adyacentes.Espaciado en tubo: Tube PitchLos diseadores prefieren utilizar el espaciado entre tubos (Pitch) mnimo recomendado, puesto que permite obtener el menor dimetro de la coraza para un nmero dado de tubos. Por tanto el PITCH se debe incrementar slo en circunstancias excepcionales, tales como reducir la cada de presin por la coraza.C. Cul es el dimetro equivalente que se requiere para estos arreglos

4. Qu medidas de dimetro nominal se requieren para la coraza 5. Para que se utilizan los deflectores o mamparas y que distancia debe llevar entre cada una Un espaciado bajo entre bafles resulta en una penetracin muy pobre del fluido en la coraza, y dificulta la limpieza mecnica de los tubos. Un espaciado muy alto entre bafles tiende a producir flujo longitudinal, que es menos eficiente que el flujo cruzado. El espaciado ptimo entre bafles est entre 30 a 60%

Corte del deflector: permite el paso del fluido a travs del deflector y se expresa como el cociente entre la altura del corte y el dimetro interno de la carcaza. Vara entre 15 y 45% del dimetro interno de la coraza. Se recomienda usar entre 20 y 35%

Deflectores segmentados Son los ms comunes, consisten en hojas de metal perforadas cuyas alturas son generalmente un 75% del dimetro interno de la carcaza.

6. Como se calcula el nmero de flujo en la coraza (ecuacin y parmetros)

7. Cules son las ecuaciones para calcular dimetro equivalente

8. Ecuaciones y coeficiente conectivo externo e internoCuando se emplea deflectores o bafffles el coeficiente de transferencia de calor es ms alto que cuando no se emplean. En este ltimo caso el coeficiente de transferencia de calor es calculado con el dimetro equivalente De, calculado para intercambiadores de doble-tubo. Para intercambiadores con deflectores, el alto coeficiente de calor resulta del incremento de la turbulencia. Las correlaciones obtenidas para flujos en tubos no son aplicables para flujo con deflectores. Kern sugiere la siguiente correlacin:

9. Como se determina el nmero de tubos y cules son las cadas de presin en los tubos y coraza Cada de Presin La cada de presin en un intercambiador es producto de: - Friccin debido al flujo - Cambios en la direccin del flujo - Expansin y contraccin en las entradas y salidas de las boquillas y tubos. Velocidades msicas altas permiten coeficientes de transferencia mayor y un rea menor, pero se requiere una cada de presin mayor.

Cada de Presin en coraza Es proporcional al nmero de veces que el fluido cruza el haz entre deflectores y la distancia a travs del haz. Si L es la longitud en pies (B espaciado en plg), el nmero de cruces Nb+1= 12*L/B N nmero de deflectores.

Cada de Presin en tubos La cada de presin en tubos es calculada con el nmero de pasos y la longitud L del intercambiador. La cada de presin en el lado de tubos es dada por la ecuacin:

El cambio de direccin por los pasos introduce una cada de presin adicional, debido a las expansiones y contracciones que el fluido experimenta durante el retorno, que equivale a cuatro cabezales de velocidad por paso.

Bibliografa http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/csalas/OP2/CARCAZATUB.pdf