Intercambiador de calor de tubo en U
El haz consta de tubos en forma de U, cuyos extremos se fijan a la misma placa. La expansión térmica resultante de la diferencia de temperatura entre el material de la carcasa y el tubo se soluciona mediante curvas en U. Los tubos en U pueden expandirse o contraerse libre y uniformemente. Realiza la misma función que el cabezal flotante. También reduce el número de articulaciones.
Ventajas:
- El costo inicial es bajo.
- Se elimina la empaquetadura interna.
- Solo se requiere una placa de tubo.
- El haz de tubos se puede quitar para su limpieza e inspección.
- El paso del fluido por el lado de la carcasa es mínimo debido al espacio mínimo entre la carcasa y la mayoría de los tubos exteriores,
- Es fácil de limpiar el canal, y los cabezales laterales de los tubos. Las juntas se pueden reemplazar fácilmente.
Desventajas:
- La superficie interior del tubo solo se puede limpiar con medios químicos.
- El reemplazo de tubos individuales es difícil.
- Se puede fijar una menor cantidad de tubos en la placa de tubos debido a las curvas en U.
- Los pases por el lado del tubo no se pueden aumentar ni disminuir.
- La velocidad por el lado del tubo puede iniciar la corrosión en el interior de las curvas.
Intercambiador de calor de cabeza flotante
De este tipo de intercambiadores hay varios subtipos:
- de anillo trasero dividido
- de haz con salida hacia delante
- de anillo de linterna con empacado exterior
- de prensaestopas con empacado exterior
La unidad de tipo anillo trasero dividido se usa más comúnmente en las industrias. En este tipo de construcción, ambos extremos de los tubos rectos se fijan en placas de tubos estacionarias y flotantes. El cabezal flotante se ajusta a la placa del tubo que está lejos del canal y se mantiene en posición mediante un anillo de respaldo dividido, para que sea posible el desmontaje. El diámetro de la placa de tubo flotante es un poco más pequeño que el diámetro de la carcasa interior, de modo que todo el haz de tubos se pueda quitar del extremo del canal. La carcasa está cerrada por un casquete en el lado del cabezal flotante.
Las ventajas son: que el haz de tubos se puede quitar para inspeccionar y limpiar; los tubos se pueden reemplazar si están dañados, se puede emplear cualquier número de pases por el lado de los tubos.
En esta unidad las juntas empaquetadas son muy grandes, por lo que resultan costosas. Se utilizan para una presión inferior a 70 kg/cm2; a presiones mas altas, la junta de culata flotante puede comenzar a tener fugas.
Los intercambiadores de calor de cabezal flotante son adecuados para trabajos pesados, asociados con temperaturas y presiones altas y grandes diferencias de temperatura.
Se pueden manipular fluidos sucios porque es posible limpiar los tubos interior y exteriormente. Estas unidades se utilizan ampliamente en plantas petroquímicas e industrias químicas.
Ventajas:
- El haz de tubos se puede quitar para su inspección.
- Se puede limpiar mecánicamente de la superficie exterior de los tubos.
- Dado que los tubos son rectos, se pueden reemplazar tubos individuales.
- La superficie interior del tubo se puede limpiar sin quitar el haz de tubos.
- No hay limitación en el número de pasadas por el lado del tubo.
Desventajas:
- Es muy costoso.
- Tiene una gran cantidad de juntas empaquetadas.
Fuente:
https://chemicalengineeringworld.com/floating-head-versus-u-tube-heat-exchanger/
