Intercambiadores de Calor: Funcionamiento, Tipos y Componentes Clave

Intercambiadores de Calor: Principios y Clasificación

Los intercambiadores de calor son equipos cuya función principal es efectuar una transferencia térmica entre dos fluidos, con el objetivo de calentar o enfriar líquidos y gases.

Aunque su diseño mecánico es distinto, todos ellos comparten el mismo principio de funcionamiento: poner en contacto, a través de un material conductor, dos corrientes de fluido (una fría y otra caliente) para realizar el intercambio de temperatura.

Se pueden clasificar en tres grupos principales:

• Intercambiadores tubulares
• Intercambiadores de placas
• Intercambiadores de aletas

Intercambiadores Tubulares

Se utilizan principalmente para realizar intercambios térmicos entre dos líquidos. Están formados por una carcasa que contiene un haz de tubos. La transferencia térmica se realiza a través de las paredes de los tubos interiores.

Tipos de Intercambiadores Tubulares:

De Tubo Concéntrico

Está compuesto por un tubo situado dentro de otro de mayor diámetro, que denominamos carcasa. Este intercambiador no es apropiado para conseguir saltos térmicos elevados, debido a su bajo rendimiento y no es ideal para caudales másicos altos.

De Haz de Tubos

Está compuesto por un haz de tubos de pequeño diámetro contenidos dentro de un tubo exterior o carcasa. Los tubos están unidos entre sí por medio de las llamadas placas tubulares o cabezales, que sirven de soporte e impiden que los dos fluidos entren en contacto. En este intercambiador, uno de los fluidos circula por el interior de los tubos y el otro por el espacio que queda entre la carcasa y el haz de tubos.

Intercambiadores de Placas

Están formados por una serie de placas unidas entre sí y montadas sobre una estructura de soporte. Los dos fluidos circulan en contacto con las caras opuestas de la misma chapa metálica, a través de la cual se realiza el intercambio.

Componentes del Intercambiador de Placas

Placas de Transferencia

Son placas metálicas, construidas comúnmente de acero inoxidable, en las que se estampan unas ondulaciones con el objetivo de aumentar su rigidez, permitiendo así trabajar con mayores presiones, al mismo tiempo que se aumenta la superficie de contacto.

Juntas

Entre las placas se monta una junta o elemento de estanqueidad, situado dentro de una ranura estampada en la misma placa.

Cabezales

Incluye dos tipos:

• Fijo: Forma parte de la estructura del montaje y soporte.
• Móvil: Sirve de cierre a toda la estructura y no incluye conexiones para los fluidos.

Intercambiadores de Aletas

Se utilizan indistintamente para calentar el aire del ambiente o para enfriar, con ayuda del fluido circulante por los tubos.

Interacumulador

Son equipos que se utilizan para la producción de ACS (Agua Caliente Sanitaria). En ellos, se calienta el agua contenida en el depósito al recibir el agua caliente procedente de una caldera o un captador solar.