Intercambiadores de calor
Páginas: 19 (4728 palabras)
Publicado: 25 de junio de 2010
24 de abril de 2010
Jhonny Xavier Zambrano Flores |
Ingeniería Mecánica ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL - ECUADOR | Intercambiadores de Calor |
INTERCAMBIADORES DE CALOR
1.- INTRODUCCIÓN:
Un intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto. Son parte esencial de losdispositivos de refrigeración, acondicionamiento de aire, producción de energía y procesamiento químico.
Un intercambiador típico es el radiador del motor de un automóvil, en el que el fluido refrigerante, calentado por la acción del motor, se refrigera por la corriente de aire que fluye sobre él y, a su vez, reduce la temperatura del motor volviendo a circular en el interior del mismo.
El desarrollo delos intercambiadores es variado y de una amplia gama de tamaños y tecnología como plantas de potencia de vapor, plantas de procesamiento químico, calefacción y acondicionamiento de aire de edificios, refrigeradores domésticos, radiadores de automóviles, radiadores de vehículos especiales, etc.
En los tipos comunes, tales como intercambiadores de coraza y tubos y los radiadores de automóvil, latransferencia de calor se realiza fundamentalmente por conducción y convección desde un fluido caliente a otro frío que está separado por una pared metálica.
En las calderas y los condensadores, es de fundamental importancia la transferencia de calor por ebullición y condensación.
En ciertos tipos de intercambiadores de calor, como las torres de enfriamiento, el flujo caliente (es decir, elagua) se enfría mezclándola directamente con el fluido frío (es decir, el aire) o sea que el agua se enfría por convección y vaporización al pulverizarla o dejarla caer en una corriente (o tiro) inducida de aire.
En los radiadores de las aplicaciones especiales, el calor sobrante, transportado por el líquido refrigerante, es transmitido por convección y conducción a la superficie de las aletas y deallí por radiación térmica al vacío.
En consecuencia el diseño térmico de los intercambiadores es un área en donde tienen numerosas aplicaciones los principios de transferencia de calor.
El diseño real de un intercambiador de calor es un problema mucho más complicado que el análisis de la transferencia de calor porque en la selección del diseño final juegan un papel muy importante los costos,el peso, el tamaño y las condiciones económicas.
Así por ejemplo, aunque las consideraciones de costos son muy importantes en instalaciones grandes, tales como plantas de fuerza y plantas de proceso químico las consideraciones de peso y de tamaño constituyen el factor predominante en la selección del diseño en el caso de aplicaciones especiales y aeronáuticas. Por lo tanto en este trabajo esimportante hacer un tratamiento completo del diseño de intercambiadores de calor.
2.- CLASIFICACIÓN Y FUNCIONES:
Los intercambiadores se clasifican normalmente de acuerdo con el arreglo del flujo y el tipo de construcción.
* Intercambiador de calor de tubos concéntricos.
Flujo paralelo. Contraflujo.
* Intercambiador de calor de flujo cruzado.
Con aletas y ambos fluidos sinmezclar. Sin aletas con un fluido mezclado y el otro sin mezclar.
* Intercambiador de calor de tubos y coraza.
Con un paso por la coraza y un paso por los tubos (modo de operación contraflujo cruzado).
* Intercambiador de calor de tubos y coraza.
Un paso por la coraza y dos paso por los tubos. Dos pasos por la coraza y cuatro pasos por los tubos.
* Cubiertas de intercambiadores decalor compactos.
Tubo con aletas (tubos planos, aletas de placa continuas). Tubo con aletas (tubos circulares, aletas de plata continuas). Tubos con aletas (tubos circulares, aletas circulares). Aletas de placa (un solo paso). Aletas de placa (multipaso).
* Intercambiador de calor de lámina de cierre tubular fija.
Se utilizan con mayor frecuencia que los de cualquier otro tipo. Por lo...
Jhonny Xavier Zambrano Flores |
Ingeniería Mecánica ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL - ECUADOR | Intercambiadores de Calor |
INTERCAMBIADORES DE CALOR
1.- INTRODUCCIÓN:
Un intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto. Son parte esencial de losdispositivos de refrigeración, acondicionamiento de aire, producción de energía y procesamiento químico.
Un intercambiador típico es el radiador del motor de un automóvil, en el que el fluido refrigerante, calentado por la acción del motor, se refrigera por la corriente de aire que fluye sobre él y, a su vez, reduce la temperatura del motor volviendo a circular en el interior del mismo.
El desarrollo delos intercambiadores es variado y de una amplia gama de tamaños y tecnología como plantas de potencia de vapor, plantas de procesamiento químico, calefacción y acondicionamiento de aire de edificios, refrigeradores domésticos, radiadores de automóviles, radiadores de vehículos especiales, etc.
En los tipos comunes, tales como intercambiadores de coraza y tubos y los radiadores de automóvil, latransferencia de calor se realiza fundamentalmente por conducción y convección desde un fluido caliente a otro frío que está separado por una pared metálica.
En las calderas y los condensadores, es de fundamental importancia la transferencia de calor por ebullición y condensación.
En ciertos tipos de intercambiadores de calor, como las torres de enfriamiento, el flujo caliente (es decir, elagua) se enfría mezclándola directamente con el fluido frío (es decir, el aire) o sea que el agua se enfría por convección y vaporización al pulverizarla o dejarla caer en una corriente (o tiro) inducida de aire.
En los radiadores de las aplicaciones especiales, el calor sobrante, transportado por el líquido refrigerante, es transmitido por convección y conducción a la superficie de las aletas y deallí por radiación térmica al vacío.
En consecuencia el diseño térmico de los intercambiadores es un área en donde tienen numerosas aplicaciones los principios de transferencia de calor.
El diseño real de un intercambiador de calor es un problema mucho más complicado que el análisis de la transferencia de calor porque en la selección del diseño final juegan un papel muy importante los costos,el peso, el tamaño y las condiciones económicas.
Así por ejemplo, aunque las consideraciones de costos son muy importantes en instalaciones grandes, tales como plantas de fuerza y plantas de proceso químico las consideraciones de peso y de tamaño constituyen el factor predominante en la selección del diseño en el caso de aplicaciones especiales y aeronáuticas. Por lo tanto en este trabajo esimportante hacer un tratamiento completo del diseño de intercambiadores de calor.
2.- CLASIFICACIÓN Y FUNCIONES:
Los intercambiadores se clasifican normalmente de acuerdo con el arreglo del flujo y el tipo de construcción.
* Intercambiador de calor de tubos concéntricos.
Flujo paralelo. Contraflujo.
* Intercambiador de calor de flujo cruzado.
Con aletas y ambos fluidos sinmezclar. Sin aletas con un fluido mezclado y el otro sin mezclar.
* Intercambiador de calor de tubos y coraza.
Con un paso por la coraza y un paso por los tubos (modo de operación contraflujo cruzado).
* Intercambiador de calor de tubos y coraza.
Un paso por la coraza y dos paso por los tubos. Dos pasos por la coraza y cuatro pasos por los tubos.
* Cubiertas de intercambiadores decalor compactos.
Tubo con aletas (tubos planos, aletas de placa continuas). Tubo con aletas (tubos circulares, aletas de plata continuas). Tubos con aletas (tubos circulares, aletas circulares). Aletas de placa (un solo paso). Aletas de placa (multipaso).
* Intercambiador de calor de lámina de cierre tubular fija.
Se utilizan con mayor frecuencia que los de cualquier otro tipo. Por lo...
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