1. INTRODUCCIÓ
1.1. Tipus d'intercanviadors de calor
CARCASSA I TUBS
A continuació es mostra el funcionament d'un intercanviador de calor de carcassa i tubs.
L'intercanviador de calor de carcassa i tubs és el més utilitzat en la indústria. Està format per una carcassa i per multitud de tubs. Es classifiquen pel nombre de vegades que passa el fluid per la carcassa i pel nombre de vegades que passa el fluid pels tubs.
En els intercanviadors de calor de pas múltiple s'utilitza un nombre parell de passos en el costat del tub i un pas o més pel costat de la carcassa.
Així, per exemple, el primer intercanviador que hi ha representat és 1-2, és a dir, que el fluid circula un cop per la carcassa i el que es troba a l'interior dels tubs hi passa dos cops. En la segona imatge hi ha un intercanviador de calor de carcassa i tubs 1-4, per on circula el fluid calent 4 cops per dintre dels tubs i el fluid fred 1 cop per la carcassa. En la tercera imatge es veu un condensador, on el vapor entra per la part de la carcassa i surt per la part inferior en forma de líquid. El líquid fred, que normalment és aigua, entra per la part inferior, per dins dels tubs, i surt per la part superior. A vegades no condensa tot el vapor i s'ha de realitzar una purga d'aire. Per últim veiem el tambor d'una columna de destil·lació, on es produeix l'evaporació d'una part del dissolvent procedent de la columna de destil·lació que es troba en forma líquida. Aquesta evaporació és gràcies al vapor d'aigua que circula per dins dels tubs, que cedeix la calor de condensació al líquid. El líquid s'evapora i el vapor d'aigua es condensa. El producte surt per la part inferior del tambor. Sempre queda una mescla de líquid i vapor d'aigua que és retornat cap a la columna de destil·lació per poder separar els components. L'últim és un evaporador; els evaporadors estan explicats en l'apartat d'evaporadors.
Els tubs que van per dintre de la carcassa són suportats per mitjà d'una placa deflectora perforada, representada a continuació:
Aquestes plaques deflectores són posades per generar un flux creuat i induir un mesclat turbulent en el fluid que va per la carcassa, la qual cosa millora l'intercanvi per convecció.
Els tubs poden presentar diferents distribucions:
- Ajust quadrat. Aquesta configuració permet una millor neteja dels tubs. També fa que hi hagi una menor caiguda de pressió en el costat de la carcassa.
- Ajust quadrat girat. Els avantatges d'aquesta distribució dels tubs són els mateixos que l'anterior.
- Ajust triangular. S'aconsegueix una major superfície de transferència de calor que amb l'ajust quadrat. Si la distància de centre a centre dels tubs és molt petita, no es pot netejar.
