Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos son los intercambiadores de calor más utilizados en las plantas de procesamiento en la actualidad. Uno de los principales tipos de intercambiadores de calor de carcasa y tubos es el intercambiador de calor de cabeza flotante. Este intercambiador de calor es diferente de cualquier intercambiador de calor de carcasa y tubos. Es uno de los intercambiadores de calor más utilizados y está diseñado específicamente para estar completamente libre de presión para facilitar una mayor vida útil del equipo y prácticamente ningún mantenimiento. En este artículo, encontramos las mejores respuestas a las siguientes preguntas: ¿Qué es un intercambiador de calor de cabezal flotante?Siga este nuevo blog de Linquip para obtener más información sobre este tipo de intercambiador de calor.
Tabla de contenido
¿Qué es un intercambiador de calor de cabezal flotante?
Un intercambiador de calor de cabeza flotante es un intercambiador de calor de carcasa y tubo en el que el conjunto de placa de tubo es autónomo y puede moverse libremente dentro de la carcasa o cubierta de la carcasa. Este intercambiador de calor es ampliamente utilizado en servicios con temperaturas más altas entre la carcasa y los haces de tubos, lo que puede causar problemas de expansión. Los intercambiadores de calor de cabeza flotante son los mejores intercambiadores de calor en términos de eficiencia y mantenimiento, pero naturalmente cuestan más.
Este intercambiador de calor elimina la falla del intercambiador de calor y logra una vida útil del equipo líder en la industria sin ningún tipo de mantenimiento. Los intercambiadores de calor de cabeza flotante son resistentes sin precedentes al estrés térmico y la fatiga que se encuentran comúnmente en otros tipos de intercambiadores de calor de carcasa y tubos. El intercambiador de calor está especialmente diseñado para su uso en corrientes de gas granular, aplicaciones corrosivas, altas temperaturas y presiones.
Con alta fiabilidad y amplia adaptabilidad, los intercambiadores de calor de cabezal flotante han acumulado una rica experiencia en el uso a largo plazo y continúan promoviendo su desarrollo. Hasta ahora, entre todos los tipos de intercambiadores de calor, los intercambiadores de calor de cabeza flotante todavía están a la cabeza.
Este tipo de intercambiador de calor se puede utilizar como una solución, incluyendo:
- Alta eficiencia térmica
- Flujo de aire corrosivo
- Aplicaciones de refrigeración
- alta temperatura
partes
Responda a las siguientes preguntas ¿Qué es un intercambiador de calor de cabezal flotante?Primero, veamos cuáles son las diferentes partes. Como su nombre indica, en este diseño, un extremo de la lámina de tubo se fija a la carcasa, mientras que el otro extremo puede “flotar” libremente dentro de la carcasa. También consiste en un haz de tubos extraíbles que consiste en un tubo recto, una lámina de tubo, una varilla de unión y un deflector.
Dependiendo del peso y la longitud del paquete, también puede haber un conjunto de corredera o rueda para facilitar la extracción del paquete de la carcasa del intercambiador de calor. La lámina de tubo flotante debe estar cerrada por una tapa de cabeza flotante. En tales equipos, las juntas de la junta son muy grandes y, por lo tanto, costosas. Generalmente, el haz de carcasa no se expande, y cuando la diferencia de temperatura entre los dos medios es grande, no se genera tensión térmica entre la carcasa y los haces de tubos.
Cómo funciona
Cómo funciona este tipo de trabajo intercambiador de calor Muy sencillo. Cuando la caída de presión permitida en el lado del tubo es bastante baja y el fluido no se puede colocar en el lado de la carcasa, se recomienda un intercambiador de calor de cabeza flotante. La caída de presión permitida en el lado del tubo se convierte en el factor limitante para determinar la longitud y el número de tubos, y la caída de presión del lado de la carcasa se maximiza dentro de este tamaño mediante la disposición del deflector para lograr el rendimiento necesario.
tipo
De acuerdo con diferentes requisitos, la cabeza flotante en el intercambiador de calor de cabeza flotante se puede diseñar en varios tipos. Para reducir el estrés térmico y proporcionar una forma de eliminar los haces de tubos para su limpieza, se han establecido varios diseños de cabezales flotantes. Estos son los cuatro tipos básicos de intercambiadores de calor de cabeza flotante:
Tipo de bucle de retroceso dividido (tipo S)
Las unidades de anillo dividido se utilizan más comúnmente en la industria. En este tipo de construcción, la cabeza flotante se monta en una lámina de tubo lejos del canal. La cabeza flotante se mantiene en su lugar mediante un anillo trasero dividido, por lo que se puede quitar. El diámetro de la lámina de tubo flotante se mantiene ligeramente más pequeño que el diámetro de la carcasa interna para que todo el haz de tubos se pueda retirar del extremo del canal.
La carcasa está cerrada por un capó en el lado de la cabeza flotante. El tipo de anillo dividido también tiene una función de “tracción” relacionada con el tipo de haz de tubos de tracción del intercambiador de calor de cabeza flotante. Recomendado para fluidos de proceso de alta presión y no peligrosos.
mérito
- La alta presión es posible.
- La expansión diferencial es proporcionada por una cabeza flotante.
- La limpieza mecánica de la carcasa y el tubo es posible.
- El haz tubular es extraíble.
defecto
- El mal funcionamiento de la junta no es visible externamente, por lo que la fuga puede pasar desapercibida durante algún tiempo.
Tipo de viga extraíble (tipo T)
En el tipo de haz extraíble, una de las láminas de tubo está diseñada para ser pequeña para que pueda ser arrastrada a través de la carcasa. Esto permite el acceso al interior del recinto para que pueda ser inspeccionado, reparado y limpiado. Sin embargo, este diseño tiene menos tubos que otros diseños, lo que significa que transfiere el calor más lentamente. Hay menos tubos para acomodar la brida del capó y el círculo del perno.
mérito
- El haz tubular es extraíble. (también un solo tubo)
- La expansión diferencial es proporcionada por una cabeza flotante.
- La limpieza mecánica del lado de la carcasa y del lado del tubo es posible.
- Las placas de doble tubo son posibles.
defecto
- El sello no es visible en el exterior; Como resultado, la fuga puede pasar desapercibida durante algún tiempo.
- Este tipo tiende a ser más caro que otros.
Tipo de anillo de linterna de embalaje exterior (tipo W)
En este tipo, las corrientes laterales de la carcasa y del tubo están selladas individualmente por un embalaje separado y separadas por anillos de linterna. Este es el costo más bajo de cualquier diseño de cabeza flotante. Este tipo se recomienda para fluidos de baja presión, baja temperatura y no peligrosos.
mérito
- La expansión diferencial de los tubos se puede lograr mediante el diseño de cabeza flotante, por lo que no hay necesidad de juntas de expansión.
- El haz tubular es extraíble. (también un solo tubo)
- La limpieza mecánica en el lado del tubo es posible.
- Es posible la limpieza mecánica del lado de la carcasa.
defecto
- Solo pase por el lado del tubo dos veces como máximo.
- Es posible que se produzcan fugas en el lado de la carcasa y el tubo.
- La temperatura máxima es de 375 grados Fahrenheit y la presión máxima es de 300 psi, lo que limita el uso de estas unidades a presiones y temperaturas más altas.
Tipo de caja de embalaje exterior (tipo P)
En este tipo, la falda unida a la lámina de tubo flotante pasa a través del extremo posterior de la carcasa. El espacio entre la falda y la cáscara está sellado por varias capas de embalaje y glande de embalaje. A diferencia del diseño del anillo de linterna del embalaje exterior, incluye cuatro tubos en lugar de dos, lo que le permite transferir calor del medio al medio más rápido. Recomendado para fluidos no peligrosos de baja presión y baja temperatura.
mérito
- Alta presión en el lado del tubo es posible.
- El haz tubular es extraíble. (también un solo tubo)
- La limpieza mecánica de la carcasa y el tubo es posible.
- Se pueden utilizar más de dos tramos de tubería para aprovechar la caída de presión permitida.
- Durante el funcionamiento, los fallos de embalaje son visibles externamente.
- Las placas de doble tubo son posibles.
- La expansión diferencial es proporcionada por el relleno.
defecto
- No se deben usar materiales peligrosos en el lado de la carcasa debido a posibles fugas.
- El empaque tiende a limitar el fluido de la cáscara a temperaturas inferiores a 300 grados Fahrenheit y presiones inferiores a 150 psi.
- Este tipo carece de un sello positivo y, por lo tanto, también es propenso a fugas.
ventaja
- No hay límite de temperatura entre los dos medios
- Puede trabajar a alta temperatura y alta presión, la temperatura promedio es menor o igual a 450 ° C, y la presión es menor o igual a 6.4MPa.
- Fácil de limpiar y comprobar
- Alta fiabilidad y amplia adaptabilidad
- Adecuado para ensuciamiento severo
- Adecuado para ocasiones corrosivas
- Debido a su fácil limpieza, es adecuado para aplicaciones de fluidos sucios
- El haz tubular se puede retirar para su inspección.
- La superficie exterior del tubo se puede limpiar mecánicamente
- Dado que los tubos son rectos, se pueden reemplazar tubos individuales.
- La expansión del shell no es un problema
- La superficie interior del tubo se puede limpiar sin quitar el haz tubular.
- No hay límite para el número de pasajes en el lado del tubo
Limitaciones
- En comparación con otros intercambiadores de calor, es costoso
- Un montón de accesorios de junta
- Las fugas pueden ser un problema, a diferencia de los intercambiadores de calor de tubo en U debido a los cabezales flotantes.
- Sólo instalación horizontal
- Los materiales de embalaje imponen límites a la presión y temperatura de diseño.
- El tubo no puede expandirse de forma independiente, por lo que se deben evitar grandes aplicaciones de choque térmico.
- Para proporcionar una cubierta de cabeza flotante, debe estar atornillada a la placa de tubo. Los círculos de pernos requieren espacio donde se puede colocar una gran cantidad de tubos.
aplicar
Este tipo de intercambiador de calor es ampliamente utilizado en diferentes industrias, como las plantas petroquímicas y la industria química. Algunos ejemplos de tales intercambiadores de calor son los siguientes:
- Aplicaciones industriales generales que requieren limpieza frecuente
- Aplicaciones de tratamiento químico para fluidos tóxicos
- Condensador de fluido de hidrocarburos
- Postenfriadores e intercoolers de gas especiales
- sistema de control de la contaminación atmosférica,
- Soluciones de recuperación de calor secundario para devolver el calor a hornos, secadores, hornos,
- Calefacción de edificios
- Aplicaciones de recuperación de energía OEM
Entonces, tienes todos los hechos sobre el tema ¿Qué es un intercambiador de calor de cabezal flotante?Si te gustó este artículo en Linquip, por favor háznoslo saber dejando una respuesta en la sección de comentarios. ¿Alguna pregunta que podamos ayudarte a resolver? No dude en registrarse en nuestro sitio web y obtener el asesoramiento más profesional de nuestros expertos.