intercambiador de calor

 Un intercambiador de calor (enfriador) es instalado para recuperar el calor de desecho de corrientes calientes de proceso. En otras palabras existe calor disponible en una corriente caliente quedebe ser recuperado por una corriente fría usualmente agua (ver Figura 1).
El calor recuperado () es calculado como:
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donde es el flujo de la corrientecaliente multiplicado por su capacidad calorífica, es la temperatura de entrada de la corriente caliente, es la temperatura de salida de la corriente caliente, es el flujo de la corriente fría, es lacapacidad calorífica de la corriente fría, es la temperatura de entrada de la corriente fría y es la temperatura de salida de la corriente fría.
El área de transferencia de calor () es determinadapor la siguiente expresión matemática,
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donde es el coeficiente global de transferencia de calor y es la diferencia media logarítmica. Dichas propiedades son determinadas como,(4)
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aquí y son los coeficientes de película para la transferencia de calor de las corrientes caliente y fría, respectivamente. El costo total anual de unintercambiador de calor () está formado por el costo de capital () y el costo de operación (),
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El costo de capital y de operación son determinados por,
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donde es el factor que anualiza la inversión, es el costo fijo del intercambiador, es el costo variable del intercambiador, es un exponente que atiende a las economías de escala, son lashoras de operación al año y es el costo unitario del medio de enfriamiento.
Ejemplo 1. En la Tabla 1 son mostrados los datos de 5 corrientes calientes de proceso, las cuales serán enfriadasutilizando agua a 20°C y con un costo unitario de 5.75x10-5 US$/kg agua. El valor de los parametros , , , , , y son 0.2983 año-1, 100 US$, 700 US$/m2, 0.80, 2.5 kW/m2°C, 4.193 kJ/kg°C y 8000 h/año,...