INTERCAMBIADORES DE CALOR

INTERCAMBIADORES DE CALOR

1. TRANSFERENCIA DE CALOR

   • APLICACIONES
     • Expresa la cantidad o flujo de calor que pasa, por unidad de tiempo, a través de la unidad de superficie de una muestra del material.
       • Extensión infinita
       • Caras planoparalelas
       • Espesor unidad

2. AFECTACIÓN DEL FACTOR DE SUCIEDAD

   • Representa la resistencia teórica al flujo de calor debido a la acumulación de una capa de suciedad u otra sustancia o cualquier otra sustancia en uno o los dos lados de las superficies del tubo.
     • Ensuciamiento químico.
     • Ensuciamiento biológico.
     • Ensuciamiento por depósito.
     • Ensuciamiento por corrosión.

3. TIPOS

   • Intercambiadores de contacto directo.
     • Son aquellos en los que el intercambio de calor se hace por mezcla física de los fluidos.
   • Intercambiadores de contacto indirecto.
     • Son aquellos en los que los fluidos no entran en contacto directo, no se mezclan, sino que están separados por un tabique sólido, un espacio o incluso un tiempo.
   • Intercambiadores alternativos.
     • Una superficie recibe el calor de un fluido caliente, para secuencialmente, transmitírselo a otro más frío, al contactar con la misma superficie.
   • Intercambiadores de superficie.
     • El proceso de transmisión de calor está invariablemente relacionado con la superficie de un sólido que los separa, de modo que no existe la posibilidad de contacto entre ellos.
   • Intercambiadores de placas.
     • Son aquellos en los que la superficie de separación entre los fluidos es una pared plana.
   • Intercambiadores de tubos.
     • En ellos la separación entre los fluidos es siempre la pared de un tubo cilíndrico, por cuyo interior circula uno de ellos, mientras el otro lo hace por el exterior.
   • Intercambiadores de flujos cruzados.
     • Cuando las corrientes de los dos fluidos, forman un ángulo entre sí. Son más utilizados para intercambios entre un líquido y un gas.
   • Intercambiadores de flujos paralelos.
     • Cuando las corrientes de ambos fluidos discurren paralelas en la misma dirección. Atendiendo al sentido de circulación, pueden ser:
       • Intercambiadores en equicorriente.
       • Intercambiadores en contracorriente.

4. TEMPERATURA MEDIA LOGARÍTMICA

   • Se usa para determinar la fuerza que impulsa la transferencia de calor en sistemas de flujo, método en el que se analiza la temperatura del fluido frío y del fluido caliente.

5. MÉTODO NUT

   • Se usa en el cálculo de intercambiadores de calor para determinar las temperaturas finales de los fluidos de trabajo cuando se dispone de un intercambiador.

6. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

   • Precalentador
     • Sistemas de vapor a gran escala que necesitan calentamiento en varias etapas en lugar de un solo calentamiento para así aumentar la eficiencia del sistema.
   • Radiador
     • Transferir calor a partir de un fluido térmico a otro fluido.
   • Aire Acondicionado (Evaporador/Condensador)
     • Conformados por un evaporador y un condensador, el líquido refrigerante fluye por el intercambiador de calor, ya sea transfiriendo calor o expeliendolo al medio frío.
   • Generador de Agua Dulce (Evaporador/Condensador)
     • En los sistemas de generación de agua dulce (evaporador-condensador) contamos con dos intercambiadores de calor.
   • Condensador de Vapor
     • El condensador de vapor en una instalación como puede ser la planta generadora de vapor de un buque propulsado por turbinas.

7. CONSIDERACIONES SOBRE EL DISEÑO

   • Razón de transferencia de calor
   • Costo
   • Potencia para el bombeo

8. EVALUACIÓN

   • Se usa una amplia variedad de configuraciones en los intercambiadores de calor de carcasa y tubos, dependiendo del desempeño deseado de transferencia de calor, caída de presión.
     • Reducir los esfuerzos térmicos
     • Prevenir fugas
     • Fácil manntenimiento
     • Soportar las presiones
     • Temperaturas de operación
     • Corrosión

9. VARIACIÓN DE ANÁLISIS DE PROPIEDADES TÉRMICAS

   • Fusión
   • Sublimación
   • Solidificación
   • Cristalización
   • Descomposición
   • Oxidación Térmica
   • Sinterización