Intercambiador De Calor

22/03/06

INTERCAMBIADORES DE CALOR
Laura Ayala, Ingrid Morales Facultad de Ingeniería, Termodinámica Universidad Nacional de Colombia, Bogotá

1. INTRODUCCIÓN Para entender los principios en los que se basa un intercambiador de calor es necesario decir que el calor se transfiere mediante tres mecanismos: convección, industrial el conducción mecanismo y radiación. utilizado A nivel es lamás

temperatura al de menor teniendo en cuenta que para nuestro caso no se darán cambios de fase que sean consecuencia del calor que sea transferido. La importancia de este equipo dentro de un proceso determinado radica en la necesidad dada en algún punto de dichos procesos de llevar o transferir calor de un lugar otro.

conducción que se basa en la transferencia de calor desde una parte de uncuerpo a otra del mismo cuerpo o desde un cuerpo a otro que está en contacto sin desplazamiento apreciable. En el caso de un intercambiador de calor el principal mecanismo utilizado es la conducción debido a que su principal función es transferir calor de un fluido a otro sin ponerlos en contacto (mezclarlos).Este equipo es utilizado dentro de procesos en puntos específicos y tiene gran variedadde aplicaciones dependiendo de en donde se este utilizando y para que se utilice. 2. DESCRIPCION DEL EQUIPO

“Entre las principales razones por las que se utilizan los intercambiadores de calor se encuentran las siguientes:

• Calentar un fluido frío mediante un fluido con mayor temperatura. • Reducir la temperatura de un fluido mediante un fluido con menor temperatura. • Llevar al punto deebullición a un fluido mediante un fluido con mayor temperatura. • Condensar un fluido en estado gaseoso por medio

Un intercambiador de calor es básicamente un dispositivo que esta diseñado específicamente para transferir calor de un punto a otro donde los fluidos involucrados (liquido o gas) deben estar a temperaturas diferentes, no tienen contacto directo entre ellos ya que son separados poruna pared que se encargaría de transferir el calor del de mayor

de un fluido frío. • Llevar al punto de ebullición a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor temperatura.”[1]

3. FORMA DE OPERACIÓN

INTERCAMBIADORES DE CALOR Laura Ayala y Ingrid Morales

En la mayoría de estos dispositivos la transferencia de calor entre los fluidos se lleva a cabo a través de unasuperficie de intercambio y estos fluidos no se mezclan, sin embargo, existen algunos intercambiadores en los cuales la trasferencia de calor se lleva a cabo mediante la mezcla de dichos fluidos. La superficie de intercambio es la superficie del intercambiador de calor que está en contacto directo con los fluidos y a través de la cual se lleva a cabo la transferencia de calor. Entre mayor sea estasuperficie de intercambio, mejor será la transferencia de calor, por ello, usualmente se utilizan “aletas” para incrementar esta superficie y reducir la resistencia a la transferencia de calor. Como hemos visto hasta ahora, la función general de un intercambiador de calor es transferir calor de un fluido a otro. Los componentes básicos de los intercambiadores se pueden ver como un tubo por donde unfluido está pasando mientras que otro fluye alrededor del tubo. Existen por tanto tres intercambios de calor: 1. Transferencia de calor por convección del fluido hacia la pared interna del tubo. 2. Transferencia de calor por convección a través de la pared del tubo. 3. Transferencia de calor por convección desde la pared externa del tubo hacia el fluido que lo rodea. 4. CLASIFICACION Al momento deanalizar la clasificación de los intercambiadores de calor nos encontramos con una gran variedad de estos que se pueden clasificar en varias ramas lo que se ve claramente en el siguiente esquema (tabla 1).

Para el análisis y diseño de un intercambiador de calor, se debe tener en cuenta principalmente el problema de transferencia de calor desde el fluido interno hacia el fluido externo.

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