Intercambiadores de calor
Se usan para la transferencia de energía calorífica de un fluido a otro. Los cuales están separados por una frontera solida.
Este tipo de equipos es recomendable cuando se requieren grandes superficies de transferencia en forma económica y practica. Las terminales de los tubos se encuentran montadas sobre placas con lo cual el conjunto recibe el nombre de La coraza que contiene en su interior al haz es cilíndrica, por lo que un fluido corre dentro de los tubos y el otro fuera de ellos y dentro
Los procesos típicos que nos permiten
seleccionar el tipo de intercambiador más adecuado
son:
-Calentadores
-Enfriadores
-Evaporadores
-Condensadores
-Cambiadores
-Rehervidores
ntercambiadores de calor
hazdetubos.
Estos equipos no pueden ser fabricados en serie
ya que cada usuario tiene diferentes necesidades.
Por lo que cada vez que se solicita un equipo de esta
naturaleza, es necesario diseñarlo específicamente
para los requerimientos del proceso, y en conjunción
con el usuario; para que apruebe todos los datos
fisicoquímicos de los fluidos a trabajar, pues es él
quientienemejorconocimientodesuproceso.
Paraeldiseñodelequipoespecificoserequiere la
siguienteinformación:
-Nombredelfluido
-Gasto
lb/h
-Temperaturas
entrada/salida
°F
-Presióndetrabajo
lb/in
-Existecambio
defase
SíoNo
-Calorespecífico
BTU/h*lb*°F
-Viscosidad
Cp
-Densidad
Adimensional
-Pesoespecifico
lb/ft
-Conductividad
térmica
BTU*ft/°F*ft*h
-Entalpia
BTU/lb
SELECCIÓN
INTERCAMBIADORESDECALOR
DECORAZAYTUBOS
APLICACIONES
La construcción básica consta de las siguientes
partidas:
-Coraza
Cuerpo y contenedor
delfluidoexterior.
-Cabezales
Tapas delantera y tapa
trasera.
-Espejos
Placas que soportan el
hazdetubos.
-Tubos
Por donde circula el
fluidointerior.
-Bafles
Placas que obligan al
fluido a aumentar su
turbulencia.
-Tirantes
Barras para el espaciado
delosbafles.
-Boquillas
P or d o n d e e n t r a n y
salenlosfluidos.
Los materiales de construcción varían
dependiendo del nivel de corrosión y erosión de los
fluidos que se manejen; pero una lista típica de
materiales comúnmente usados se da a
continuación.
-Aceroalcarbón
-AceroalcarbónconespecificaciónASME
-Cobrecomercial
-Admirálty
-Broncenaval
-Aceroinoxidable304
-Aceroinoxidable316
-Aceroinoxidable316L
Cuando un intercambiador tiene un
mantenimiento preventivo adecuado las
posibilidades de falla son mínimas, reduciendo con
esto el mantenimiento correctivo el cual como se
sabe es altamente costoso por ser imprevisto,
provocando el paro inclusive de las lineas de
producción.
En si el mantenimiento de estos equipos es muy
sencillo en términos generales se sugiere lo
siguiente:
- Un intercambiador bien diseñado debe ser
revisado cada año haciendo una inspección visual
del interior del equipo; antes de desarmar no debe
olvidarsechecarlainstrumentaciónparaobservarsu
caídade presiónyel cambiodetemperaturas yaque
esto nos puede indicar en que estado se encuentra
pordentroelequipo.
-Siseencontraranincrustacionesdesales,estas
pueden ser removidas con una solución acida hasta
el 3 %. Haciendo circular esta solución por los tubos
durante 24 horas, posteriormente realizar un lavado
con una solución acuosa de Hidróxido de sodio al
10%, con el fin de neutralizar el sistema. Si la
incrustación permanece pueden usarse productos
comercialesqueexistenenelmercado.
CONSTRUCCIÓN
OBSERVACIONES
SUAVIZADORDEAGUAINDUSTRIAL
Son utilizados en equipos tales como: torres de enfriamiento, intercambiadores de calor, enfriadores de aceite,
postenfriadores de aire, calentadores de agua convertor, de tubos en “U” y de bayoneta. Para evitar las
incrustaciones de sales minerales; principalmente magnesio y calcio, los cuales son abundantes en las aguas
utilizadas en la industria. El problema se complica si el agua incrementa su temperatura, debido a la poca
disolubilidadqueéstas tienen.
El suavizador de agua es un equipo construido en acero
al carbón y protegido contra la corrosión, consta de una
torreenlaqueseencuentralaresinacationicasoportada
porunlechodesustentación,tienelasválvulasytuberías
adecuadasparaelcorrectopasodelaguaduradentrodel
sistemaysusalidacomoaguasuavizada,esteequipoes
totalmente independiente, dicho en otras palabras no
requiere ningún suministro de energía eléctrica o de otro
tipo.Constaademásdeuntanqueparaelsuministrodela
salmuera conlaqueseregeneralaresinacatiónica
.
Laresinaintercambiadoradecationesesunproducto
químico de alta capacidad , cuya matriz está formada por
un copolimero de
polimerizado
en forma reticular. La cual trabaja perfectamente con
cantidades considerables de oxidantes, tales como el
cloro.
estireno-divinilbenzeno,
Elprincipiodefuncionamientoeselsiguiente:
El agua dura ingresa al equipo por la parte superior
delatorreatravesandolascapasderesinacationica
lascualessonricasensodio.
Al contacto del agua con la resina, los carbonatos
de calcio y magnesio sufren una transferencia de
masa con el sodio y estos son intercambiados en
forma iónica, esto es, el agua conserva su equilibrio
electroquímico, pero al salir de la torre los iones
calcio y magnesio han quedado retenidos en el
suavizador.
Una vez que el agua ha sido suavizada y dentro del
tiempo calculado según sus necesidades es
necesario regenerar la resina, esto se hace
haciendo pasar un baño de salmuera a través de la
resina lo cual provoca un enriquecimiento de sodio
en la misma, dejandola lista para el siguiente ciclo
desuavización.
!
!
!
CONSTRUCCIÓN
OPERACIÓN
APLICACIONES
Elequipo semantiene dentrodelosdatosdediseño
incluyendoalaresinahastaunatemperaturade120°C.
Recomendamos manejar una presión entre 40 y 120
PSIA que es un rango amplio y permite en su punto más
bajo pasar los lechos de la torre sin ningún problema. La
caída de presión del sistema varia de acuerdo a la
presión de operación y la temperatura del agua pero no
excede de0.2 PSIporpie dealtura de lacamade resina,
más3PSIporlaspartesmecánicas.
Unavezsuavizadaelaguaéstaseconservaráenese
estado y no sera necesario volver a pasarla por el
suavizador al menos que se contamine con calcio y/o
magnesio.
Lacalidaddelagua garantizadaesde5P.P.M.como
CaCO ,sinembargonuestraexperiencianosdicequeal
arrancarelequipo estequedaen0P.P.M.
Al operar el suavizador la incrustación dejara de ser
un problema y no se requerirá ningún otro producto
químico. Solamente que se tengan problemas como:
algas,hongos,correccióndelpH,etc.
El método de verificación de dureza usado es con el
reactivodenominado“EDTA” conunindicador
que torna de color violeta a azul,
conjuntamenteseutilizaunamortiguador“BUFFER”.
La operación de las válvulas se describe en el
siguientelistado:
3
“negrode
ericromo”;
!
!
!
!
!
!
!
Válvula SOLO:
Válvula de alimentación:
Válvula auxiliar de enjuague:
Válvula auxiliar de servicio:
Válvula de descarga al servicio:
Válvula de paso de salmuera:
Salida de drenaje:
Esta válvula es de tipo direccional y
gobierna el paso del agua. Tiene tres posiciones y 6
vías, que permiten el retrolavado, el enjuague, el
regenerado y el servicio de operación. Una de las
características importantes, es que en el interior
tiene un venturi que permite la succión de la
salmueraparaelregeneradodelaresinacationica.
Permite el paso del agua
dura a el equipo, sirve para bloquear la torre que se
encuentra en regenerado, mientras la otra torre está
enoperación.(suministradaporelusuario)
Permite suministrar un
volumen de agua mayor en el enjuague reduciendo
lostiemposenelcicloderegenerado.
Reduce la caída de
presiónenlasalidadelsistema.
Permite el paso de
agua suavizada a la linea de trabajo, esta válvula
debe estar cerrada cuando la torre en cuestión se
encuentreenregeneración.
Deja pasar el flujo de
salmuera para el regenerado, se abre únicamente
cuando la válvula solo se encuentra en posición de
regenerado. En cualquier otra posición debe estar
cerrada.
Es gobernada por la válvula solo,
dando la descarga del agua que es utilizada para el
regeneradoyenjuague
OPERACIÓN
S.A.DEC.V.
MYTISA
DIMENSIONES(PLG.)
VOLUMEN
SUAVIZADO
DUREZATOTAL
CaCO
3
SUAVIZACION
MAXIMA
GARANTIZADA
HASTA240,000GPD
HASTA3,000PPM
HASTA10PPMCaCO
3
MODELO
A
B
F
G
D
PROF.
SMH75
SMH125
SMH196
SMH252
SMH308
SMH448
SMH588
SMH728
SMH896
33.86
60.00
24.00
14.00
14.00
50.00
50.00
70.00
37.00
20.00
24.00
50.00
54.00
70.00
40.00
24.00
24.00
50.00
66.00
79.00
48.00
30.00
30.00
50.00
78.00
84.00
94.00
55.00
36.00
36.00
50.00
90.00
98.00
60.00
42.00
42.00
50.00
S.A.DEC.V.
MYTISA
G
A
F
D
B
SALIDA
AGUA
ENTRADA
AGUA
SUAVIZADORDEAGUAMANUAL
El agua industrial no siempre se presenta con la pureza que se deseara, de hecho casi siempre se encuentra
contaminada con partículas minerales, biológicas y de origen orgánico; las cuales tienden a acumularse y crecer en
lossistemasdeenfriamientode
reduciendolaeficienciadetransferenciadecalore
incrementandolascaídasdepresiónenlaductería.Enalgunoscasoslleganaserabrasivosy/ocorrosivosporloque
esindispensable eliminarloshastadondeseaposible.
Elfiltrodelechoprofundoesunmedioeficazdereducirlaturbiedad
deunamaneraeconómica
yaquebásicamenteesunatorreconuncorazóndearenasilica.Elcualconunmantenimientodeoperaciónbastante
económicoysinrequerirpersonalespecializadoproporcionaunserviciolimpioycontinuo.
losdiversosprocesosindustriales
(hasta15micras)
El filtro está constituido por una torre fabricada en
aceroalcarbón,tubería,válvulasyelcorazóndearenay
grava.
En el corazón de arena y grava es donde se lleva
acabo la filtración, este núcleo está dividido en 7 camas
dediferentesmateriales,queproporcionanunafiltración
de15micrasconlocualelaguaquedatotalmentelimpia
para uso industrial, la mejor prueba final es ver
totalmentecristalinaelaguaenlacisterna.
El equipo trabaja bajo las siguientes
consideraciones:
Presiónmáximadetrabajo
100psia
Presióndepruebahidrostática
150psia
Presiónmínimadetrabajo
30psia
Temperaturamáximadetrabajo
180°C
Tiempoderetrolavado
170hrs
Alinstalarunmanómetroenlaentradadelaguaalfiltro
yotromanómetroalasalidadelaguafiltradasepuede
comparar la diferencial de presión, no permitiendo en
ningúncasoqueestarebasemasde15psi.
!
!
!
!
!
OPERACIÓN
FILTRODEAGUADELECHOPROFUNDO
APLICACIONES
MODELO
SERV.
(GPM)
TUBERIA
(PLG)
PESO
(LBS)
P
(PSI)
RETRO
LAVADO
(GPM)
A
B
FLHP120
FLHP124
FLHP130
FLHP136
FLHP142
FLHP148
FLHP154
FLHP160
1604
2132
3276
4728
6817
8842
10294
13967
33
48
75
105
142
187
240
300
30
50
70
90
136
188
210
270
1.5
1.5
2.0
2.5
3.0
3.0
4.0
4.0
20
24
30
36
42
48
54
60
7
8
8
8
8
8
8
8
S.A.DEC.V.
MYTISA
DREN.
A
B
SALIDA
AGUA
ENTRADA
AGUA
DIMENSIONES(PLG.)
FILTRODELECHOPROFUNDO