Intercambiadores de calor


IPN
ESIQIE
“TRANSFERENCIA DE CALOR”

“INTERCAMBIADORES DE CALOR”

PROFESOR: Hector Zamorano Garcia

ALUMNO: Jair Ivan Rodriguez Solis

Grupo: 2IM87


INTERCAMBIADOR DE CALOR
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 los dispositivosde calefacción, 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 caloportador, calentado por la acción del motor, se enfría 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.Clasificación
Intercambiadores de contacto directo: son aquellos dispositivos en los que los fluidos sufren una mezcla física completa.
Intercambiadores de contacto indirecto:
1. Alternativos: ambos fluidos recorren un mismo espacio de forma alternada, la mezcla entre los fluidos es despreciable.
2. De superficie: son equipos en los que la transferencia de calor se realiza a través de una superficie,cilíndrica o plana, sin permitir el contacto directo.
Existen dos tipos de intercambiadores de contacto indirecto
los cambiadores de flujo paralelo (intercambio líquido - líquido)
los cambiadores de flujo cruzado (intercambio líquido - gas)

Clasificación de los intercambiadores de calor de superficie
Los intercambiadores de flujos paralelos, se utilizan generalmente para el intercambiotérmico líquido-líquido, mientras que los de flujos cruzados se utilizan generalmente en el intercambio líquido-gas.
Intercambiadores de calor tubulares
El cambiador indirecto más simple es el cambiador de tubos concéntricos; consta de dos tuberías concéntricas, una en el interior de la otra, circulando los dos fluidos por el espacio anular y por la tubería interior. Los flujos pueden ser en el mismosentido (corrientes paralelas) o en sentido contrario (contracorriente).

Intercambiadores de calor de paso único

Se distinguen 3 tipos básicos

a) Flujo en paralelo o cocorriente: En este tipo ambos fluidos entran al equipo por el mismo extremo, tiene un amplio margen de efectividad.
b) Flujo en contracorriente o contraflujo: En este tipo los fluidos fluyen en direcciones opuestas unodel otro, buen margen de efectividad.
c) Flujo cruzado: en este tipo de intercambiador, los flujos son normales uno al otro, su efectividad es intermedia a la de los dos anteriores.
Intercambiadores de calor de pasos múltiples
Una de las ventajas de los pasos múltiples es que mejoran el rendimiento total del intercambiador, con relación al paso único. Pueden encontrarse diferentesclasificaciones de acuerdo a la construcción del equipo: paralelo-cruzado, contracorriente-paralelo, contracorriente-cruzado y combinaciones de estos.

De acuerdo a la compactación de la superficie

De acuerdo a la relación de superficie de transferencia de calor a volumen ocupado, los equipos también pueden ser clasificados como compactos o no compactos. Un intercambiador compacto es aquel cuyarelación superficie a volumen es alta, mayor de 700 m2/m3 (213 ft2/ft3) valor que es arbitrario. Las ventajas más resaltantes de un intercambiador compacto son los ahorros de material, espacio ocupado (volumen) y costos, pero tienen como desventajas que los fluidos deben de ser limpios, poco corrosivos y uno de ellos, generalmente, en estado gaseoso.

De acuerdo al tipo de construcción.

De losdiversos tipos de intercambiadores de calor, en esta parte solo se van a describir algunos de los más importantes y más usados a nivel industrial.

Intercambiador de doble tubo
Este es uno de los diseños más simples y consiste básicamente de dos tubos concéntricos, en donde una corriente circula dentro del tubo interior mientras que la otra circula por el anulo formado entre los tubos....