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Exposiciones del 1er. Parcial - Coggle Diagram
Exposiciones del 1er.
Parcial
Intercambiador de calor de superficie raspada
Transfiere calor continuamente
¿Qué es?
Intercambiador de calor indirecto
Usado ´para eliminar o agregar calor a fluidos
Usado en
Industria alimentaria
Química
Áreas farmacéuticas
Ventajas
Soporta sesiones de trabajo largas
Para materiales sensibles al calor
Puede usarse en serie
Es ideal para productos
Viscosos
Necesitan cristalización
Pegajosos
Con partículas
Diseño
Partes
Bomba del producto
Bomba que introduce el producto al intercambiador
Control
Es donde se calienta
Móvil
Permite la movilidad
Conexión al servicio
Conexión al agua
Piezas
Entada del producto
Entrada del medio
Cilindro interno
Cilindro externo
Calentador
Paleta raspadora
Eje rotador
Función
El producto se pone en contacto con la superficie de transferencia
Las cuchillas raspadoras mezclan el producto
Que entra por el tubo central
Evitan la acumulación del producto
Capa de producto minima
Tipos
Especificaciones
Temperatura
152 C°
-5°
Presión
20 bar
10 bar
Tenciones
Monofásica
Trifásica
200,220 y480
50 o 60 Hz
Tubulares rotatorios
Cuchillas en serie
Docenas de rpm
Tubulares de vairen
Concéntrico
Frecuencias de
10 a 60 rpm
El # de cuchillas varia
De placas rotatorias
Paraleoal eje
Gira a distintas distintas frecuencias
Hasta 1000 rpm
Con cuatro cuchillas
Intercambiador de calor de tubos y coraza
¿Qué es?
Un equipo por el cual fluyen dos corrientes
a distintas temperaturas sin mezclarse.
Función
Enfriar o calentar un fluido
Mediante
La transferencia de calor de otro
fluido con temperatura contraria
Métodos de transferencia
Por convección
Surge entre una superficie sólida y el líquido
o gas adyacente que está en movimiento
Tipos
2 more items...
Por conducción
Surge de las partículas más energéticas de una sustancia hacia las adyacentes menos energéticas,
Por Calor
Es un mecanismo que se activa mediante una diferencia de temperatura
Aplicaciones
Intercambiador de calor
Condensador
Rehervidor
Vaporización
Diseño del equipo
Capacidad
TF20-D
S-TF20-I
P-TF20-I
Dimensiones
Clase R
Se usa en procesos comerciales
Clase C
Se usa para servicios en procesos químicos
Clase B
Se usa para procesos en petróleo y relacionados
Intercambiador de calor de doble tubo
Diámetro interno 16 mm
Diámetro interno carcaza 22 a 204 mm
Longitud 1-1,5-2-3-6 m
Intercambiadores de calor de tubos y coraza
Estandar
Diámetro interno ≤ 1.524 cm
Diámetro interno carcaza ≤ 105.000 cm
El espesor de la carcasa a 50,8 mm
Pequeños
Diámetro interno 3 a 31 pulgadas
Diámetro interno carcaza 5 a 42 pulgadas
Longitud a 21 a 42 pies
Tipo de material
Caracteristicas
Conductividad térmica
El tubo debe ser compatible con el fluido
Metales
Aluminio, aleación de cobre y acero inoxidable
Fluoropolímeros
Perfluoroalcoxi alcano (PFA)
Etileno propileno fluorado(FEP)
Aleación de cobre no ferroso , Inconel y níquel
Tipo de flujo
Paralelo
Flujo interno y externo fluyen en la misma dirección
Contracorriente
Los dos fluidos fluyen en la misma dirección pero en sentido opuesto.
Perpendicular
Los fluidos fluye de manera perpendicular al otro fluido
Intercambiador de calor de placas
Tipos de Intercambiadores
Forma de unión de placas
Soldado
Unión de placas mediante soldaduras
Soportan presiones altas
Difícil de desmontar
Semi-soldado
combinación
Mediante juntas
Flexibilidad
Soldado
Soporta altas presiones
Mediante juntas
Unión de placas mediante presión
Fácil de desmontar
Dirección de los fluidos
Flujo paralelo
Mismp sentido
Flujo contracorriente
Circulación contraria
Más utilizado
Mejor transferencia de calor
Números de pasos
Un paso
Los fluidos pasan una vez
Entre las placas
Flujo contracorriente
Varios pasos
Flujo paralelo
Flujo contracorriente
Número de circuitos del refrigerante
Simple
Circulación mediante un circuito
Doble
Circulación mediante dos circuitos independientes
Control mejor de temperatura
Características
Menor área de transferencia
Juntas hechas de elastómeros
Menor inversión monetaria
Bajo volumen de retención
Puede modificarse la capacidad
Alto rango de funcionamiento
Ventajas y Limitaciones
Ventajas
Coeficiente de transferencia de calor mayor
permite
Equipos más compactos
Menor tiempo de residencia de fluidos
Fácil de desmontar
Fácil de limpiar
Recomendables para consumo humano
Limitaciones
Resisten bajas presiones
Bajas velocidades de flujo
Temperaturas hasta 250°C
Cambio de juntas con frecuencia
Limitado a líquidos de baja viscosidad
Vida útil de 8 a 15 años
Limitado a sistemas de condensación
¿Qué es?
Estructura armada compuesta de placas paralelas corrugadas
Forman canales de flujo
Transfieren calor
Funcionamiento
Alternancia de fluidos (canales pares e impares)
Caliente
Frío
Separados por delgadas placas rugosas
permite
Transferencia de calor
Mediante juntas
con
Baja resistencia térmica
Intercambiador de calor de superficie ampliada o con aletas
¿Qué es?
Sólidos que transfieren calor por conducción y convección
Aletas combinan conducción y convección
Superficie ampliada
Acoplamiento de aletas
Componentes
Aletas
Piezas metálicas
Función
Extienden las superficie para la transferencia
Mayor cantidad de calor transferido
Distribuyen el calor adicional al interior del tubo
Menor cantidad de calor que el tubo
Reducción de la resistencia térmica
Clasificación
Transversales
Expanden el metal y forman una aleta alrededor del tubo
Espina
Conos o cilindros extendidos por la superficie para un flujo longitudinal cruzado
Longitudinales
Tiras de metal alargadas con canales
Tipos
Tubo con aletas
Tubos cerrados con aletas que intercambian calor por sus muros
Placa con aletas
Placas paralelas con aletas entre ellas
Funcionamiento
Transferencia de calor
Dentro de las paredes
Sobre las aletas
Diferente temperatura respecto al fluido y tubo
Calor conducido por convección
Desde la aleta al fluido o viceversa
Enfriada
Calentada
Operación
Forma flujo de pasajes
No se separan los fluidos de intercambiador
Solo los fluidos individuales
Mezcla completa de un líquido altamente viscoso
Tipos de flujo
Contraflujo
Material que puede ser evaporado
Paralelo
Los materiales se encuentran en la misma fase
Cruzado
Material que puede condensarse o evaporarse
Fases distintas
Eficacia
Relación entre:
Calor transferido con aleta
Calor transferido sin aleta
Representa el factor de mejoramiento de una aleta
Eficiencia
Parámetro más importante
Relación entre:
Calor máximo
Distribución uniforme de temperatura a lo largo de la aleta
Con la temperatura de la base
Calor transferido por la aleta
Crece con la longitud de la aleta
Decrece con el incremento del coeficiente de transferencia
Recipientes de camisa
calefactora o serpentines
Camisa calefactora
Brindan calor únicamente
Recubirmiento de algún
recipiente de agitación
Desventajas
Mayor costo inicial
Menos eficiencia
que serpentines
Dificultad de
mantenimiento
Serpentines
Pueden
Enfriar
Calentar
Tubos enrrollados.
Materiales
Acero
Inoxidable
Tubería
Galvanizado
Tubería y aletas
Cobre
Tubería y aletas
Aluminio
Aletas
Se le suministra
Vapor
Calentamiento
Agua
Enfriamiento
Tipos
Espiral plana
Despoistado en el fondo del recipiente
Solenoide
Tipo de flujo
Paralelo
Misma dirección, misma entrada
Caracterízada por un flujo laminar
Contracorriente
Dirección opuesta
Presenta un flujo turbulento
Eficiencia
mayor comparada a
las camisas calefactoras