AUTOMATIZACION

INTERCAMBIADORES DE CALOR
INTRODUCCION
Un Intercambiador de calor es un equipo mecánico, construido
para transferir calor entre dos fluidos a diferente temperatura
que están separados por una pared (metálica).
Cuando la diferencia de temperatura es pequeña se desprecia la
transferencia de calor por radiación y el intercambiador de calor
se calcula aplicando las correlaciones detransferencia de calor
por conducción y convección.
Un aspecto importante en la aplicación de los intercambiadores
es la recuperación del calor de procesos o incluso a la
recuperación de calor de fluidos residuales, que en si mismo no
tienen valor económico, pero estando a temperaturas superiores
al ambiente, transportan calor, que al recuperarlo, tiene un valor
energético (recuperación de energía) yeconómico. Además
permite o contribuye a la conservación del medio ambiente,
ayuda a que el ahorro de energía se traduce en un ahorro de
combustible, disminución de masa de contaminantes (dióxido de
carbono y otros), emitidos a la atmósfera.

2.-CLASIFICACION
LOS DIFERENTES TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR CON SUS
CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Y FUNCIONALIDAD, SE PUEDEN HACERDIFERENTES CLASIFICACIONES:

1.-Según el proceso de transferencia de calor, se puede distinguir:
.-Recuperadores o transferencia directa.
.-Regeneradores o de almacenamiento
.-Lecho fluidizado.
.-Contacto directo.
.-Con combustión o generadores de calor (hornos y calderas)
2.- Según las características constructivas
.-Tubular: doble tubo, carcasa y tubos.
.-Placas: paralelas, espiral..-Compactos: tubos – aletas, placas – aletas.
3.-Según la disposición de los fluidos.
.-Paralelo.
.-Contracorriente.
.-Cruzado.

4.-DEPENDIENDO DE SU FUNCIÓN
-INTERCAMBIADOR.
-CALENTADOR Y ENFRIADOR.
-Refrigerador.

-Evaporador y condensador.
-Generador de vapor
A).-Los intercambiadores que por su construcción son: de flujo concéntrico y
por el sentido en que se mueven los flujos denominadosde flujo paralelo
y de flujo en contracorriente. Figura Nº 1
•
En el intercambiador de calor de flujos paralelos, el flujo másico más
caliente intercambia calor con el flujo másico más frió a la entrada del
intercambiador. Al comienzo, la transferencia de calor es mayor debido a
que la diferencia de temperatura es máxima, pero a lo largo del
intercambiador esa diferencia disminuye conrapidez y las temperaturas de
las dos corrientes se aproximan asintoticamente y con gran lentitud. En el
flujo paralelo en equicorriente, la temperatura final del fluido más frió
nunca puede llegar a ser igual a la temperatura de salida del fluido más
caliente

•EN EL INTERCAMBIADOR EN CONTRACORRIENTE, EL FLUJO A
MAYOR TEMPERATURA DEL FLUIDO CALIENTE INTERCAMBIA CALOR CON
LA PARTE MÁS CALIENTEDEL FLUIDO FRIÓ, Y LO MÁS FRÍA DEL FLUIDO
CALIENTE CON LA MÁS FRÍA DEL FLUIDO FRIÓ.

ESTO PERMITE

ESTABLECER UNA DIFERENCIA DE TEMPERATURA CASI CONSTANTE

a lo largo del intercambiador. En el flujo en contracorriente la
temperatura final del fluido frió (que es lo que se calienta) puede
superar la temperatura de salida del fluido caliente (que se enfría),
puesto que existe un gradientede temperatura favorable a todo lo largo
del intercambiador de calor.

INTERCAMBIADORES DE CALOR DE TUBOS CONCÉNTRICOS

B).-

LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR DE FLUJOS CRUZADOS, EN
ESTE CASO EL FLUIDO EXTERIOR ES UN GAS (GENERALMENTE
AIRE), MIENTRAS QUE EL FLUIDO INTERIOR PUEDE SER UN FLUIDO
CUALQUIERA GAS O LIQUIDO.


Los fluidos se mueven en forma perpendicular entre si, estosintercambiadores de calor pueden ser: tubulares con o sin aletas
(placas), los fluidos pueden ser mezclados y sin mezclar. En la figura
Nº 2 se presentan estos tipos de intercambiadores de calor.

Intercambiadores de calor compactos

Cubiertas de intercambiadores de calor compactos

Intercambiador
compacto, tipo espiral
para alta presión (40
barg). Dimensiones
3.3 m de altura y 45
Tm...