Intercambiadores de calor tubularesComnmente se denominaintercambiador de calor, sin adjetivos, por ser ms antiguo que los otros tipos, es un equipo fundamental en el funcionamiento de una planta petroqumica, es en el que se efecta elintercambio de calorentre dos corrientes de proceso; sin que en ellos se produzca cambio de estado fsico (o fase).

Para los intercambiadores a haz de tubos, existe una clasificacin particular, tomadas de la Norma TEMA, que actualmente esta universalmente difundida y aceptada. Sobre la base de esta simbologa, cada intercambiador esta completamente definido con 3 letras: La primera de estas letras nos fija eltipo de distribuidor; front end stationary head types (A, B,C, D y N). La segunda de dichas letras, nos indica eltipo de envolvente o carcasa; shell types. (E, F, G, H, J, K y X). La tercera de las citadas letras nos dice si se trata, deintercambiadores de cabeza fija, cabeza flotante, o de tubos en "U"; rear end head types (L, M, N, P, S, T, U y W).

Como puede observarse la letra N se encuentra duplicada, debido a que el tipo distribuidor que dicha letra representa, puede ser tambin utilizado como cabeza estacionaria (sin el tabique intermedio); sobre las combinaciones posibles pueden ser las siguientes;AES, BEU, CEM, etc

Complementamos esta tabla con una traduccin de estas denominaciones:

A Distribuidor desmontable, con cabeza sin placa tubular, y tapa desmontable.B Distribuidor desmontable con fondo abombado, sin placa tubular.C Distribuidor desmontable, de cabeza con placa tubular, y tapa desmontable.N Distribuidor no desmontable con placa tubular, y tapa desmontable.D Distribuidor desmontable con placa tubular, y tapa para alta presin .E Cuerpo o envolvente de un paso.F Cuerpo o envolvente de dos pasos, con bafle o separador longitudinal. G ^ Cuerpo o envolvente con repartidor o separador de flujo.H Cuerpo o envolvente con doble repartidor o separador de flujo.J Cuerpo o envolvente con divisor de flujo.K Cuerpo o envolvente para reboiler o rehervidor tipo Kettle.X Cuerpo o envolvente con flujo cruzado.L Cabeza fija, desmontable, con cabeza sin placa tubular, y tapa desmontable.M Cabeza fija, desmontable de fondo abombado sin placa tubular.N Cabeza fija, no desmontable con placa tubular, y tapa desmontable.P Cabeza flotante con empaquetadura externa.S Cabeza desmontable con placa tubular y tapa flotante.T Cabeza desmontable con haz tubular y tapa flotante.U Cabeza desmontable con haz tubular en UW Cabeza desmontable con haz tubular flotante y tapa con sellado externo.

Vemos seguidamente 3 ejemplos de intercambiadores seccionados, para poder apreciar los nombres de sus componentes:

1. Cuerpo. 2. Tapa del cuerpo.3. Brida del cuerpo en el extremo correspondiente a la cabeza posterior.4. Brida del cuerpo en el extremo correspondiente a la cabeza fija.5. Tubuladuras del cuerpo. 6. Placa tubular flotante.7. Tapa de cabeza flotante. 8. Brida de cabeza flotante.9. Dispositivo de soporte de la cabeza flotante.10. Placa tubular fija. 11. Cabeza o tapa fija.12. Tapa de la cabeza. 13. Tubuladuras de la cabeza.14. Barras de sujecin y tubos espaciadores.15. Chapas de desvo transversales o chapas de soporte.16. Chapa de choque. 17. Separacin de paso.18. Conexin para ventilacin. 19. Conexin para drenaje.20. Conexiones para instrumentos. 21. Soportes.22. Orejetas para izar. 23. Tubos.24. Rebosadero. 25. Conexin pira nivel del lquido.

Como complemento de estos nombres, en el dibujo tenemos las denominaciones en ingls.

Pese a lo indicado por TEMA, observando estas figuras anteriores, se puede apreciar que un intercambiador con haz de tubos, est compuesto de cuatro partes principales: El distribuidor; podr ser del tipo con tapa plana bien del tipo de fondo abombado; se usar el primero cuando son necesarias limpiezas frecuentes del interior de los tubos el segundo se usara en los dems casos. La envolvente o carcasa. El haz de tubos; est constituido por cierto nmero de tubos que se fijan por su extremo sobre la placa tubular, de ordinario mediante mandrinado y sostenido a intervalos regulares por diafragmas. En el caso de los tipos con cabezal flotante el haz de tubos contendr, adems, la tapa de la cabeza flotante y el anillo en dos mitades. La tapa de la envolvente.

Acerca de los criterios de eleccin debemos considerar que los intercambiadores de placa tubular fija son los ms simples y, por consiguiente, los ms econmicos, teniendo el inconveniente de no permitir fuertes dilataciones diferenciales entre los tubos y la envolvente, por lo que su empleo deber limitarse a los casos en que el salto entre los dos fluidos que participan en el intercambio sea relativamente modesto. Adems, no permiten la limpieza de la superficie exterior de los tubos por lo que se podrn usar slo cuando el fluido que pasa en la envolvente es limpio o cuando est prevista la limpieza qumica.

En diferentes casos se podr elegir entre el tipo de cabeza o cabezal flotanteyeldetuboen "U"; se adoptar el primero cuando el fluido en los tubos tiene un elevado ndice de suciedad, mientras se usar el intercambiador con tubos en "U" en los otros casos. Se recurre al uso de los intercambiadores a doble tubo en los casos en los cuales la superficie requerida para. un determinado cambio es modesta o bien con fluidos a altsimas presiones o cuando es necesario realizar la contracorriente pura.

El numero de "pasos" a travs del intercambiador se determina en relacin con la seccin de los tubos, un gran numero de pasos significa una mayor velocidad del fluido con lo que se mejora la transferencia de calor, pero aumenta la resistencia, originando una perdida de carga que puede limitar dicho n.

En petroqumica es conveniente utilizar en los intercambiadores tubos de longitud y dimetros normalizados, de acuerdo con este criterio, las longitudes mas usuales son de 16' y 20', es decir, 3 m., 4,8 m. y 6 m., la longitud de 10' tambin suele ser utilizada.

Como complemento se adjuntan diversos tipos de soluciones constructivas para intercambiadores de haz tubular.

Como complemento de los intercambiadores de haz tubular se incluyen los de dobletubo.