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INTERCAMBIADORES DE CALOR



OBJETIVO


● Describir los tipos básicos de Intercambiadores de Calor, indicando sus aplicaciones principales y criterios de selección.
● Exponer el método de cálculo de un intercambiador de calor, identificando la superficie de intercambio, dimensiones y configuraciones de tubos y cascos, y pérdidas de carga.
● Introducción a la selección demateriales y costes de un intercambiador de calor















INTRODUCCIÓN

Un Intercambiador de Calor es un equipo utilizado para enfriar un fluido que está más caliente de lo deseado, transfiriendo esta calor a otro fluido que está frío y necesita ser calentado. La transferencia de calor se realiza a través de una pared metálica o de un tubo que separa ambos fluidos.

Lasaplicaciones de los intercambiadores de calor son muy variadas y reciben diferentes nombres:
• Intercambiador de Calor: Realiza la función doble de calentar y enfriar dos fluidos.
• Condensador: Condensa un vapor o mezcla de vapores.
• Enfriador: Enfría un fluido por medio de agua.
• Calentador: Aplica calor sensible a un fluido.
• Rehervidor: Conectado a la base de una torre fraccionadoraproporciona el calor de reebulición que se necesita para la destilación. (Los hay de termosifón, de circulación forzada, de caldera,...)
• Vaporizador: Un calentador que vaporiza parte del líquido












1. INTERCAMBIADORES DE CALOR

En los sistemas mecánicos, químicos, nucleares y otros, ocurre que el calor debe ser transferido de un lugar a otro, o bien, de un fluido a otro. Losintercambiadores de calor son los dispositivos que permiten realizar dicha tarea. Un entendimiento básico de los componentes mecánicos de los intercambiadores de calor es necesario para comprender cómo estos funcionan y operan para un adecuado desempeño. El objetivo de esta sección es presentar los intercambiadores de calor como dispositivos que permiten remover calor de un punto a otro de maneraespecífica en una determinada aplicación. Se presentan los tipos de intercambiadores de calor en función del flujo: flujo paralelo; contraflujo; flujo cruzado. Además se analizan los tipos de intercambiadores de calor con base en su construcción: tubo y carcaza; placas, y se comparan estos. Se presentan también los intercambiadores de paso simple, de múltiples pasos, intercambiador de calor regeneradore intercambiador de calor no regenerativo. Al final se incluyen algunas de las posibles aplicaciones de los intercambiadores de calor.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 menor temperatura.
• 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.
• Llevar al punto de ebullición a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor temperatura.Debe quedar claro que la función de los intercambiadores de calor es la transferencia de calor, donde los fluidos involucrados deben estar a temperaturas diferentes. Se debe tener en mente que el calor sólo se transfiere en una sola dirección, del fluido con mayor temperatura hacia el fluido de menor temperatura. En los intercambiadores de calor los fluidos utilizados no están en contacto entre ellos,el calor es transferido del fluido con mayor temperatura hacia el de menor temperatura al encontrarse ambos fluidos en contacto térmico con las paredes metálicas que los separan.

2. TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR SEGÚN SU CONSTRUCCIÓN
Si bien los intercambiadores de calor se presentan en una inimaginable variedad de formas y tamaños, la construcción de los intercambiadores está incluida en...