INTERCAMBIADORES DE CALOR

Para la clasificación de los intercambiadores de calor tenemos tres categorías importantes:
REGENERADORES.
Los regeneradores son intercambiadores en donde un fluido caliente fluye a través del mismo espacio seguido de uno frío en forma alternada, con tan poca mezcla física como sea posible entre las dos corrientes.
La superficie, que alternativamente recibe y luego libera la energía térmica,es muy importante en este dispositivo.
Las propiedades del material superficial, junto con las propiedades de flujo y del fluido de las corrientes fluidas, y con la geometría del sistema, son cantidades que deben conocer para analizar o diseñar los regeneradores.
Como hemos mencionado, un intercambiador de calor es un componente que permite la transferencia de calor de un fluido (líquido o gas)a otro fluido. 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 de ebullición a un fluido mediante un fluido con mayor temperatura.
Condensar un fluido en estado gaseosopor medio de un fluido frío.
Llevar al punto de ebullición a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor temperatura.
Debe quedar claro que la función de los intercambiadores de calor es la transferencia de calor, donde los fluidos involucrados deben estar a temperaturas diferentes. Se debe tener en mente que el calor sólo se transfiere en una sola dirección, del fluido con mayortemperatura hacia el fluido de menor temperatura. En los intercambiadores de calor los fluidos utilizados no están en contacto entre ellos, el calor es transferido del fluido con mayor temperatura hacia el de menor temperatura al encontrarse ambos fluidos en contacto térmico con las paredes metálicas que los separan.

INTERCAMBIADORES DE TIPO ABIERTO.
Como su nombre lo indica, losintercambiadores de calor de tipo abierto son dispositivos en los que las corrientes de fluido de entrada fluyen hacia una cámara abierta, y ocurre una mezcla física completa de las corrientes.
Las corrientes caliente y fría que entran por separado a este intercambiador salen mezcladas en una sola.
El análisis de los intercambiadores de tipo abierto involucra la ley de la conservación de la masa y la primeraley de la termodinámica; no se necesitan ecuaciones de relación para el análisis o diseño de este tipo de intercambiador.
INTERCAMBIADORES DE TIPO CERRADO O RECUPERADORES.
Los intercambiadores de tipo cerrado son aquellos en los cuales ocurre transferencia de calor entre dos corrientes fluidas que no se mezclan o que no tienen contacto entre sí.
Las corrientes de fluido que están involucradasen esa forma están separadas entre sí por una pared de tubo, o por cualquier otra superficie que por estar involucrada en el camino de la transferencia de calor.
En consecuencia, la transferencia de calor ocurre por la convección desde el fluido más cliente a la superficie sólida, por conducción a través del sólido y de ahí por convección desde la superficie sólida al fluido más frío.EFECTIVIDAD DE UN INTERCAMBIADOR.
La efectividad de transferencia de calor se define como la razón de la transferencia de calor lograda en un intercambiador de calor a la máxima transferencia posible, si se dispusiera de área infinita de transferencia de calor.
A la mayor razón de capacidad se le designa mediante C y a la menor capacidad mediante c.
En el caso del contra flujo, es aparente que conformese aumenta el área del intercambiador de calor, la temperatura de salida del fluido mismo se aproxima a la temperatura de entrada del fluido máximo en el límite conforme el área se aproxima al infinito.
En el caso del flujo paralelo, un área infinita solo significa que la temperatura de ambos fluidos sería la lograda si se permitiera que ambos se mezclaran libremente en un intercambiador de...