intercambiadores


Trabajo Práctico Nº 4: Intercambiadores de calor
1) Defina calor.
Calor: Está definido como la forma de energía que se transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas, sin embargo en termodinámica generalmente el término calor significa simplemente transferencia de energía. Este flujo de energía siempre ocurre desde elcuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico
2) Indique la diferencia entre calor y temperatura. Defina caloría.
El calor y la temperatura están relacionadas entre sí, pero son conceptos diferentes; mientras el calor es una cantidad de energía y una expresión del movimiento de las moléculasque componen un cuerpo, la temperatura es la medida del calor de un cuerpo (y no la cantidad de calor que este contiene o puede rendir). El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya.
3) ¿Qué entiende por transferencia de calor? ¿Qué ley de la termodinámica lo rige? Enuncie la ley correspondiente.
Transferencia de calor, en física, es el proceso por el que se intercambia energíaen forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la Segunda ley de la termodinámica.
Segunda ley de la termodinámica: la entropía del universo aumenta en un proceso espontaneo y se mantiene constante en un proceso que seencuentra en equilibrio.
4) ¿Qué es un intercambiador de calor? Si yo digo que mi equipo es adiabático, ¿estoy hablando de un intercambiador de calor? Defina adiabático.
Intercambiador de calor: Es un equipo de transferencia de calor cuya función es cambiar la entalpía de una corriente. En otras palabras, un intercambiador transfiere calor entre dos o más corrientes de proceso a diferentestemperaturas y evitan al mismo tiempo que se mezclen entre sí. Usualmente no tienen partes móviles, sin embargo, hay excepciones, tales como los regeneradores.
Adiabático: El término adiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno. Es cualquier proceso físico en el que magnitudes como la presión o el volumen se modifican sin una transferencia significativade energía calorífica hacia el entorno o desde éste.



Si se plantea que el equipo utilizado es adiabático, teniendo en cuenta la definición de este último, entonces se puede decir que el equipo utilizado no se trata de un intercambiador de calor ya que el mismo implica intercambio o transferencia de calor.

5) Clasifique los intercambiadores de calor, primero en forma genérica, luego segúnsu construcción y explique el equipo de doble tubo y el de carcaza.
De forma genérica los intercambiadores se clasifican de seis maneras:

Según su construcción los intercambiadores se clasifican de la siguiente manera:






Intercambiador de calor de doble tubo:
El intercambiador más simple es el intercambiador de doble tubo o de tubos concéntricos, donde uno de los fluidos fluye enel interior de una tubería y el otro lo hace en el espacio anular entre ambas tuberías. Los fluidos pueden circular en paralelo o a contracorriente. Este tipo de intercambiador es útil principalmente para velocidades bajas de flujo.

Figura Nº1: Dirección de las corrientes de flujo en intercambiadores de calor de doble tubo.
Intercambiador de calor de carcaza:
Este tipo de equipo (Fig.2)consiste en una carcaza cilíndrica [1] que contiene un arreglo de tubos [2] paralelo al eje longitudinal de la carcaza. Los tubos pueden o no tener aletas y están sujetos en cada extremo por láminas perforadas [3]. Estos atraviesan a su vez a una serie de láminas denominadas deflectores (baffles) [4] que al ser distribuidas a lo largo de toda la carcaza, sirven para soportar los tubos y dirigir...