Los intercambiadores de calor de carcasa y tubos, también conocidos como intercambiadores de calor de haz de tubos, presentan una estructura sencilla: constan de un haz de tubos alojado dentro de una carcasa. Son fiables en su funcionamiento y pueden fabricarse con una amplia variedad de materiales, incluidos el acero al carbono, el acero inoxidable, el cobre y otros metales. Su versatilidad les permite operar bajo condiciones de alta temperatura y alta presión, lo que los hace ampliamente utilizados en industrias como la química, la petroquímica y la energética.

Características principales

• Alta capacidad de procesamiento (1–2000 m³/h)
• Amplia gama de selección de materiales (Acero al carbono, acero inoxidable, cobre y otros metales)
• Condición de funcionamiento estable y confiable
• Altamente adaptable ( Aplicable a casi todas las industrias )
• Adaptarse a altas temperaturas y altas presiones (≤800℃; ≤6.0 MPa)

Clasificación de los intercambiadores de calor de carcasa y tubos

1. Intercambiador de calor de placa‑tubo fija: En un intercambiador de calor de placa‑tubo fija, las placas‑tubo situadas en ambos extremos del haz de tubos están integradas de forma rígida con la carcasa. Este tipo resulta adecuado para aplicaciones en las que la diferencia de temperatura entre el lado del tubo y el lado de la carcasa es relativamente pequeña (inferior a 70 °C) y en las que no se requiere una limpieza mecánica del lado de la carcasa. También puede emplearse en situaciones con una diferencia de temperatura ligeramente mayor, siempre que la presión en el lado de la carcasa se mantenga baja (inferior a 6 atm).

Ventajas: estructura simple y compacta, capacidad para soportar altas presiones, bajo costo de fabricación y limpieza conveniente del lado del tubo.

2. Intercambiador de calor de tubos en U: El intercambiador de calor de tubos en U es adecuado para aplicaciones en las que existe una diferencia de temperatura considerable entre el lado del tubo y el lado de la carcasa, y en las que el fluido del lado de la carcasa tiende a ensuciarse y requiere limpieza periódica, mientras que el fluido del lado del tubo permanece limpio y resistente al ensuciamiento. Asimismo, resulta especialmente apropiado para condiciones de operación que implican altas temperaturas, altas presiones y fluidos altamente corrosivos.

3. Intercambiador de calor de tubos en U: Los intercambiadores de calor de tubos en U se utilizan habitualmente en aplicaciones que implican fluctuaciones térmicas significativas y grandes diferencias de temperatura. En comparación con los intercambiadores de calor de placas y tubos de placa fija, presentan una estructura más compleja y costos de fabricación más elevados.

Un extremo de los tubos está fijado a una placa tubular estacionaria, la cual se sujeta entre la brida de la carcasa y la brida de la caja de tubos mediante pernos; el otro extremo de los tubos se une a una placa tubular de cabeza flotante, que se mantiene entre la tapa de la cabeza flotante y el anillo de enganche —ambos asegurados por espárragos—, formando así una cabeza flotante que puede desplazarse libremente dentro de la carcasa.

Ventajas: 1. Cuando el haz de tubos y la carcasa se expanden térmicamente, no se limitan mutuamente, lo que evita tensiones térmicas.

2. El conjunto de cabezal flotante está compuesto por una placa tubular de cabezal flotante, un anillo de enganche y una tapa de cabezal flotante, formando una junta desmontable que facilita la extracción del haz de tubos, permite la limpieza tanto en el interior como en el exterior de los tubos y simplifica el mantenimiento.