Intercambiadores de calor

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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 dispositivos 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
Clasificación
Los intercambiadores de calor pueden clasificarse según:
* Intercambiadores de contacto directo: Son aquellos dispositivos en los que los fluidos sufren una mezcla física completa.
*Intercambiadores de contacto indirecto:
- Alternativos: Ambos fluidos reconocen un mismo espacio de forma alternada, la mezcla entre los fluidos es despreciable.
- 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 flujoparalero (intercambio líquido - líquido) y los cambiadores de flujo cruzado (intercambio líquido - gas)

Funcionamiento de los intercambiadores 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 puede ver como un tubo por donde un flujo de fluido está pasandomientras que otro fluido fluye alrededor de dicho tubo. Existen por tanto tres intercambios de calor que necesitan ser
descritos:
1 Transferencia de calor convectiva del fluido hacia la pared interna del tubo
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2 Transferencia de calor conductiva a través de la pared del tubo
3 Transferencia de calor convectiva desde la pared externa del tubo hacia el fluido exterior.
Para desarrollar lametodología para el análisis y diseño de un intercambiador de calor, atendemos primero el
problema de la transferencia de calor del fluido interno en el tubo hacia el fluido externo en la carcaza.

TIPOS DE INTERCAMBIADORES.
 Los intercambiadores de calor se pueden clasificar basándose en: clasificación por la distribución de flujo. Tenemos cuatro tipos de configuraciones más comunes en la trayectoriadel flujo.
En la distribución de flujo en paralelo, los fluidos caliente y frío, entran por el mismo extremo del intercambiador, fluyen a través de él en la misma dirección y salen por el otro extremo.
En la distribución en contracorriente, los fluidos caliente y frío entran por los extremos opuestos del intercambiador y fluyen en direcciones opuestas.
En la distribución en flujo cruzado de unsolo paso, un fluido se desplaza dentro del intercambiador perpendicularmente a la trayectoria del otro fluido.
En la distribución en flujo cruzado de paso múltiple, un fluido se desplaza transversalmente en forma alternativa con respecto a la otra corriente de fluido.
 Clasificación según su aplicación. Para caracterizar los intercambiadores de calor basándose en su aplicación se utilizan engeneral términos especiales. Los términos empleados para los principales tipos son:
 Calderas: Las calderas de vapor son unas de las primeras aplicaciones de los intercambiadores de calor. Con frecuencia se emplea el término generador de vapor para referirse a las calderas en las que la fuente de calor es una corriente de un flujo caliente en vez de los productos de la combustión a temperaturaelevada.
Condensadores: Los condensadores se utilizan en aplicaciones tan variadas como plantas de fuerza de vapor, plantas de proceso químico y plantas eléctricas nucleares para vehículos espaciales. Los tipos principales son los condensadores de superficie, los condensadores de chorro y los condensadores evaporativos.
El tipo más común es el condensador de superficie que tiene la ventaja de...
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