Intercambiador de calor de carcasa y tubo
Intercambiador de calor de carcasa y tubo
Intercambiadores de calor de carcasa y tubosEn sus diversas construcciones, las modificaciones son probablemente la configuración básica del intercambiador de calor más extendida y comúnmente utilizada en la industria. Los intercambiadores de calor de carcasa y tubo se clasifican según el número de pasadas de carcasa y tubo involucradas. Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos se usan típicamente para aplicaciones de alta presión (con presiones superiores a 30 bar y temperaturas superiores a 260 ° C). Esto se debe a que los intercambiadores de calor de carcasa y tubo pueden soportar altas presiones debido a su forma. En este tipo de intercambiador de calor, se colocan varias tuberías de pequeño diámetro entre dos placas de tubos y el fluido primario fluye a través de estos tubos. El haz de tubos se coloca dentro de una carcasa y el fluido secundario fluye a través de la carcasa y sobre la superficie de los tubos. En ingeniería nuclear,alimenta agua al vapor del calor producido en el núcleo de un reactor nuclear . Para aumentar la cantidad de calor transferido y la potencia generada, la superficie de intercambio de calor debe maximizarse. Esto se obtiene mediante el uso de tubos . Cada generador de vapor puede contener entre 3.000 y 16.000 tubos, cada uno de unos 19 mm de diámetro.
Intercambiador de calor – Dirección del flujo
Los intercambiadores de calor generalmente se clasifican de acuerdo con la disposición del flujo y el tipo de construcción. El intercambiador de calor más simple es aquel en el que los fluidos calientes y fríos se mueven en la misma dirección o en direcciones opuestas. Este intercambiador de calor consta de dos tubos concéntricos de diferentes diámetros.
- disposición de flujo paralelo . En la disposición de flujo paralelo, los fluidos calientes y fríos entran en el mismo extremo, fluyen en la misma dirección y salen en el mismo extremo.
- disposición de contraflujo . En la disposición de contraflujo, los fluidos entran en los extremos opuestos, fluyen en direcciones opuestas y salen en los extremos opuestos.
La figura representa las direcciones del flujo de fluido en los intercambiadores paralelos y de contraflujo. En condiciones comparables, se transfiere más calor en una disposición de contraflujo que en un intercambiador de calor de flujo paralelo. Los perfiles de temperatura de los dos intercambiadores de calor indican dos desventajas principales en el diseño de flujo paralelo.
- La gran diferencia de temperatura en los extremos provoca grandes tensiones térmicas.
- La temperatura del fluido frío que sale del intercambiador de calor nunca excede la temperatura más baja del fluido caliente.
El diseño de un intercambiador de calor de flujo paralelo es ventajoso cuando se requieren dos fluidos para llevar casi a la misma temperatura.
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