Investigación intercambiador de calor

Investigación Practica No. 1
“INTERCAMBIADORES DE CALOR”
INTRODUCCION
Un intercambiador de calor es un aparato que transfiere energía térmica desde un fluido a alta temperatura hacia un fluido a baja temperatura, con ambos fluidos moviéndose a través del aparato, permiten el calentamiento o enfriamiento de un fluido (líquido o gas) por medio de otro fluido a diferente temperatura y separadopor una pared metálica.
La mayoría de las industrias químicas la trasmisión de calor se efectúa por medio de intercambiadores de calor y el más común de todos es el formado por dos tubos concéntricos, por uno de los cuales pasa el líquido a enfriar y por otro se hace circular la corriente refrigerante.
Los intercambiadores de calor son equipos, que como su nombre lo indica, sirven para facilitarel flujo de calor de un fluido más caliente a otro más frío. De aquí, que a los intercambiadores de calor, que son utilizados para calentar el fluido, se les llama calentadores, y los que se utilizan para enfriar el fluido de operación, se les llama enfriadores, no obstante de los enfriadores hay otros que se les llama condensadores, en general su función no es cambiar la temperatura de un fluido,sino eliminar el calor latente de la corriente de vapor y condensarla.

MARCO TEORICO
Los intercambiadores se clasifican normalmente de acuerdo con el arreglo del flujo y el tipo de construcción.
• Intercambiador de calor de tubos concéntricos.

Es el tipo más sencillo de intercambiador de calor. Está constituido por dos tubos concéntricos de diámetros diferentes. Uno de los fluidosfluye por el tubo de menor diámetro y el otro fluido fluye por el espacio anular entre los dos tubos. En este tipo de intercambiador son posibles dos configuraciones en cuanto a la dirección del flujo de los fluidos: contraflujo y flujo paralelo. En la configuración en flujo paralelo los dos fluidos entran por el mismo entremo y fluyen en el mismo sentido. En la configuración en contraflujo losfluidos entran por los extremos opuestos y fluyen en sentidos opuestos.

En un intercambiador de calor en flujo paralelo la temperatura de salida del fluido frio nunca puede ser superior a la temperatura de salida del fluido caliente.

En un intercambiador de calor en contraflujo la temperatura de salida del fluido frio puede ser superior a la temperatura de salida del fluido caliente. Elcaso límite se tiene cuando la temperatura de salida del fluido frio es igual a la temperatura de entrada del fluido caliente. La temperatura de salida del fluido frio nunca puede ser superior a la temperatura de entrada del fluido caliente.

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Fig. 1. Intercambiador de tubos concéntricos



En la figura siguiente se muestran esquemas de las dos configuraciones así como la evolución de latemperatura de los fluidos en cada una de ellas:[pic]

• Intercambiador de tubo y coraza
Es el tipo más común de intercambiador de calor en las aplicaciones industriales. Este tipo de intercambiadores están compuestos por gran cantidad de tubos ( a veces varios cientos ) contenidos en un casco. Los tubos se disponen con sus ejes paralelos al eje del casco. La transferencia de calor tienelugar a medida que uno de los fluidos se mueve por el interior de los tubos mientras que el otro se mueve por fuera de éstos, por el casco. Este tipo de intercambiadores se clasifican por el número de pasos por el casco y por el número de pasos por los tubos. En la figura siguiente se muestran dos ejemplos:
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Fig. 2. Intercambiador de tubo y coraza



• Cubiertas deintercambiadores de calor 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...