Intercambiador de calor de carcasa y tubos con sello ASME U, haz de tubos TEMA AES para petróleo crudo
| TABLA COMPARATIVA DE CABEZA TRASERA (TIPO DE CARCASA) | Tipo | Categoría | Concepto mnemotécnico / visual | Ventajas clave | Desventajas clave |
| Mejores aplicaciones | A | Canal y tapa extraíble | A = AccesoEl más fácil de limpiar el interior de los tubos | . Solo necesita quitar la tapa plana sin desconectar la tubería del lado del tubo. | Más juntas con brida (dos), lo que aumenta el riesgo potencial de fugas externas bajo alta presión. Mayor costo de fabricación.Servicios con fluidos del lado del tubo altamente incrustantes |
| que requieren limpieza mecánica frecuente (cepillado). | |||||
| Presenta dos juntas con brida; el cilindro del canal y la tapa plana son independientes. | B | Bonete (Tapa integral) | B = BoneteMenos juntas con brida significan extremadamente limpio y no incrustante | .Para limpiar el interior de los tubos, el extremadamente limpio y no incrustante | .Fluidos limpios del lado del tubo, servicios de alta presión o aplicaciones donde extremadamente limpio y no incrustante |
| . | |||||
| El canal y la tapa se fabrican como una sola pieza (cabeza abovedada), dejando solo una junta con brida. | C | Canal integral con plancha tubular | C = CombinadoElimina la junta con brida entre la plancha tubular y el canal, minimizando los riesgos de fugas externas | bajo presión extrema. | Mayor costo; si el haz de tubos falla, no se puede extraer como un conjunto único para un reemplazo completo.Fluidos de alta presión, peligrosos, letales o tóxicos |
| donde la limpieza mecánica del lado del tubo sigue siendo necesaria. | |||||
| Presenta un bonete integral (cabeza abovedada). La plancha tubular está soldada a la carcasa. | N | Canal integral con plancha tubular y tapa | N = Sin bridasDiseño más compacto con el menor riesgo de fugas externas (casi cero) | . Altamente resistente a presiones extremas. | El cepillado mecánico es imposible. Solo se puede limpiar mediante circulación química (Limpieza química).Servicios severamente peligrosos, letales, explosivos o de ultra alta presión |
| con fluidos extremadamente limpios. |
| TABLA COMPARATIVA DE CABEZA TRASERA (TIPO DE CARCASA) | Tipo | Categoría | Concepto mnemotécnico / visual | Ventajas clave | Desventajas clave |
| Mejores aplicaciones | E | Carcasa de paso único | E = Diario (Estándar)El diseño más clásico, simple y rentable | . Ofrece configuraciones de deflectores flexibles. | Alta caída de presión (resistencia) al manejar caudales volumétricos masivos o gases.La opción más común |
| para transferencia de calor general líquido a líquido con diferencias de temperatura moderadas. | |||||
| Una entrada y una salida. El fluido fluye a lo largo de la carcasa guiado por deflectores. | F | Carcasa de dos pasos con deflector longitudinal | F = Volteo (Flujo dividido)Fuerza el fluido del lado de la carcasa en dos pasos, logrando flujo verdadero a contracorriente | . Maximiza el MTD y la eficiencia.El deflector longitudinal interno requiere alta precisión de fabricación; riesgo de derivación/fuga térmica | a través del deflector bajo altos diferenciales de presión. |
| Aplicaciones que requieren alta eficiencia térmica, aproximaciones de temperatura cercanas o un patrón de flujo puramente a contracorriente. | |||||
| Presenta un deflector longitudinal interno que fuerza al fluido a viajar de un lado a otro. | G | Flujo dividido | G = Gran divisiónDivide el flujo para reducir significativamente la caída de presión del lado de la carcasa | . Ideal para servicios de cambio de fase. | Estructura interna y diseño de tuberías más complejos.Grandes calderines de reflujo |
| o servicios que involucran condensación parcial. | |||||
| Entrada central dividida en dos corrientes por un deflector horizontal, saliendo por los extremos. | H | Flujo doblemente dividido | H = Enorme divisiónOfrece una caída de presión aún menor que la carcasa G | y proporciona una distribución del coeficiente de transferencia de calor muy uniforme. | Fabricación compleja y alineación de deflectores internos, lo que resulta en costos más altos.Grandes calderines de reflujo |
| o procesos de evaporación que requieren una caída de presión minimizada. | |||||
| Una versión mejorada de la carcasa G, que utiliza múltiples deflectores para dividir el flujo en cuatro corrientes. | J | Flujo dividido | J = Conjunto (1 entrada/2 salidas o 2 entradas/1 salida)Reduce la caída de presión a aproximadamente 1/8 de una carcasa E | , permitiendo un gran caudal de gas. | Requiere conexiones de tubería en ambos extremos de la carcasa, lo que complica los diseños de tuberías externas.Enfriamiento de gas de gran volumen o condensadores de vacío |
| donde la caída de presión debe minimizarse estrictamente. | |||||
| Típicamente entra en el centro y sale por ambos extremos (forma de T invertida). | K | Calderín tipo Kettle | K = Kettle (Carcasa ampliada)Proporciona un espacio de separación vapor-líquido | integrado. El vapor asciende suavemente mientras el líquido se hierve debajo, evitando el arrastre de líquido. | La carcasa sobredimensionada con forma de kettle es voluminosa, consume más material y es costosa.Calderines de columnas de destilación, evaporadores y calderas de recuperación de calor |
| en plantas químicas. | |||||
| El haz de tubos se asienta en la sección inferior, mientras que la carcasa superior presenta un espacio de vapor ampliado distinto. | X | Flujo cruzado | X = Cruzado (Flujo puramente cruzado)El fluido pasa recto sin doblarse, lo que resulta en una caída de presión prácticamente nula | (sin resistencia de deflectores). | Alto riesgo de vibración de tubos inducida por el flujo; requiere una placa de impacto masiva en la entrada.Condensadores de centrales eléctricas a gran escala, energía geotérmica |
| , o condensación de gas de ultra alta velocidad. |
| TABLA COMPARATIVA DE CABEZA TRASERA (TIPO DE CARCASA) | Tipo | Categoría | Concepto mnemotécnico / visual | Solución de expansión térmica | ¿Haz extraíble? |
| Pros y contras clave / Mejores aplicaciones | N | Plancha tubular fija | Refleja la 'A' de la cabeza frontalDiseño rígido. Si la diferencia de temperatura es grande, extremadamente limpio y no incrustante | para altos diferenciales de temperatura. | SíPros |
| : Muy fácil de quitar la tapa plana y limpiar el interior del tubo; económico. | |||||
| Presenta una tapa plana con brida. La plancha tubular está soldada directamente a la carcasa. | N | Plancha tubular fija | Refleja la 'N' de la cabeza frontalDiseño rígido. Requiere una junta de expansión de carcasa | para altos diferenciales de temperatura. | SíPros |
| : Menos juntas con brida, mejor sellado a alta presión que el Tipo L. | |||||
| Presenta un bonete integral (cabeza abovedada). La plancha tubular está soldada a la carcasa. | N | Plancha tubular fija | Refleja la 'N' de la cabeza frontalDiseño rígido. Requiere una junta de expansión de carcasa | para altos diferenciales de temperatura. | SíPros |
| : Menor peso, riesgo de fuga de brida externa absolutamente nulo. | |||||
| Completamente soldada en ambos extremos; sin bridas de cuerpo de gran diámetro. | W | Cabeza flotante empaquetada | W = Anillo de linterna de advertenciaLa plancha tubular se desliza libremente, extremadamente limpio y no incrustante | . | SíFallo crítico: La degradación del empaque puede causar intermezcla de fluidos internos (contaminación cruzada) |
| entre los lados del tubo y la carcasa. | |||||
| La plancha tubular trasera se desliza dentro de la carcasa, sellada por un anillo de empaque blando. | W | Cabeza flotante empaquetada | W = Anillo de linterna de advertenciaLa plancha tubular se desliza libremente, extremadamente limpio y no incrustante | . | SíPros: Cualquier fuga se drena a través de los orificios de drenaje, extremadamente limpio y no incrustante |
| . | |||||
| La plancha tubular se desliza, pero presenta un orificio de drenaje de prueba entre los empaques del tubo/carcasa. | T | Cabeza flotante | T = Paso totalLa cabeza trasera flota libremente dentro de la tapa de la carcasa, extremadamente limpio y no incrustante | . | SíPros: El caballo de batalla de la refinería |
| . Permite una limpieza mecánica exhaustiva tanto del interior como del exterior del tubo. | |||||
| La cabeza flotante clásica. La tapa de la cabeza flotante se asegura a la plancha tubular utilizando un anillo de soporte dividido. | T | Cabeza flotante | T = Paso totalLa cabeza trasera flota libremente dentro de la tapa de la carcasa, extremadamente limpio y no incrustante | . | SíPros |
| : Extracción más rápida del haz; reduce drásticamente el tiempo de inactividad de mantenimiento. | |||||
| El diámetro de la tapa de la cabeza flotante es menor que el diámetro interno de la carcasa. | U | Tubo en U | U = Tubo en U (Curvado)El extremo doblado cuelga completamente libre, permitiendo extremadamente limpio y no incrustante | . | SíPros: Elimina la mitad de las planchas tubulares, cabezales y bridas. extremadamente limpio y no incrustante |
| .Los tubos se doblan 180 grados. extremadamente limpio y no incrustante | . | (Extracción inmediata desde el lado frontal)Contras: Las curvas en U no se pueden limpiar mecánicamente. El fluido del lado del tubo debe ser extremadamente limpio y no incrustante |
