maquinaria

INSTITUTO TECNOLOGICO DE ZACATECAS
INGENIERIA ELECTROMECANICA

MAQUINAS Y EQUIPOS TERMICOS

UNIDAD 5 Y 6
DOCENTE:

MIGUEL DE LUNA
ALUMNO:

EDUARDO JARA GODOY
No: CONTROL:

09450575
8 de junio del 2012

UNIDAD 5
INTERCABIADORES DE CALOR
5.1 INTODUCCION
Un intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para transferir calor entre dos
medios, que estén separados por unabarrera 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 latemperatura del motor volviendo a circular en el
interior del mismo
CLASIFICACION
Los intercambiadores de calor pueden clasificarse según como sea:


Intercambiadores de contacto directo: son aquellos dispositivos en los que los fluidos
sufren una mezcla física completa.



Intercambiadores de contacto indirecto:
- Alternativos: ambos fluidos recorren un mismo espacio de forma alternada, lamezcla 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 flujo
paralelo (intercambio líquido - líquido) y los cambiadores de flujo cruzado (intercambio
líquido - gas)Como hemos mencionado, un intercambiador de calor es un componente que permite la
transferencia de calor de un fluido (líquido o gas) a otro fluido. Entre las principales
razones por las que se utilizan los intercambiadores de calor se encuentran las siguientes:
• Calentar un fluido frío mediante un fluido con mayor temperatura.
• Reducir la temperatura de un fluido mediante un fluido con menortemperatura.
• Llevar al punto de ebullición a un fluido mediante un fluido con mayor
temperatura.
• Condensar un fluido en estado gaseoso por medio de un fluido frío.
5.2 COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR
Un parámetro muy importante en cualquier análisis térmico de intercambiadores,es el
coeficiente global de transferencia de calor, el cual se puede definir en términos deunaresistencia térmica total para la transferencia de calor de un fluido a otro, ya sea através
de una placa o de la pared de un tubo, siendo este último, el caso predominante.La Fig.
2.9 muestra la sección transversal de un tubo típico, así como el perfil detemperatura y el
circuito térmico correspondiente

Donde los subíndices i y o se refieren a las superficies interna y externa del tuboque se
puedenexponer al fluido caliente o al fluido frío. Cuando un intercambiador decalor ha
estado en operación durante un periodo largo de tiempo, a menudo lassuperficies quedan
sujetas a la obstrucción debido a impurezas entre el fluido y elmaterial de la pared,
afectando de esta manera la transferencia de calor. Este efecto
setrata mediante la implicación de una resistencia por ensuciamiento, . Porlo tanto, elcoe
ficiente global de transferencia de calor se puede determinar a partir delconocimiento de
los coeficientes de convección de los fluidos caliente y frío, de lasresistencias de
ensuciamiento y de los parámetros geométricos
5.3 FACTORES DE SUCIEDAD
El factor de suciedad queda definido entonces como:
Rf: 1/Sucio - 1/Limpio
Se debería destacar que el valor de “U” viene determinadoen muchos casos por solo uno
de los coeficientes de transferencia de calor por convección.
En la mayoría de los problemas prácticos la resistencia a la conducción es pequeña
comparada con la resistencia a la convección. Si uno de los valores de “h” es
notablemente mas bajo que otro tenderá a dominar en la ecuación de “U” donde:
Ui: Coeficiente global de transferencia de calor interna.
Ue:...