INTERCAMBIADORES DE CALOR

INTERCAMBIADORES DE CALOR

Es un equipo o 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:
Calentar un fluido frio mediante un fluido con mayor temperatura.
Reducir la temperatura de un fluido mediante un fluido con menor temperatura.
Llevar al punto deebullición a un fluido mediante un fluido con mayor temperatura.
Condensar un fluido en estado gaseoso por medio de un fluido frio.
Llevar al punto de ebullición a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor temperatura.
Debe entenderse claramente que la función de los intercambiadores de calor es la transferencia de calor, donde los fluidos involucrados deben estar a temperaturasdiferentes.
Se debe tener en mente que el calor se transfiere en una sola dirección, del fluido con mayor temperatura hacia el fluido con menor temperatura. En los intercambiadores los fluidos no están en contacto entre ellos , el calor es transferido del fluido con mayor hacia el fluido de menor temperatura al encontrarse ambos fluidos en contacto térmico con las paredes metálicas que los separan.TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR

Si bien los intercambiadores de calor se presentan en una variedad de formas y tamaños, la construcción de los intercambiadores está incluida en alguna de las dos siguientes categorías: carcaza y tubo o plato.

CARCASA Y TUBO: Este tipo de intercambiador consiste en un conjunto de tubos en un contenedor llamado coraza. El flujo e fluido dentro de los tubos sele denomina comúnmente flujo interno y aquel que fluye en el interior del contenedor como fluido de carcaza o fluido externo. En los extremos de los tubos, el fluido interno es separado del fluido externo de la carcasa por la(s) placa(s) del tubo. Los tubos se sujetan o se sueldan a una placa para proporcionar un sello adecuado. En sistemas donde los dos fluidos presentan una gran diferencia entresus presiones, el líquido con mayor presión se hace circular típicamente a través de los tubos y el líquido con una presión más baja se circula del lado de la cáscara. Esto es debido a los costos en materiales, los tubos del intercambiador de calor se pueden fabricar para soportar presiones más altas que la cáscara del cambiador con un costo mucho más bajo. Las placas de soporte también actúancomo bafles para dirigir el flujo del líquido dentro de la carcasa hacia adelante y hacia atrás a través de los tubos.


PLATO: Consiste de placas en lugar de tubos para separar a los dos fluidos caliente y frio, los líquidos calientes y fríos se alternan entre cada una de las placas y los bafles dirigen el flujo del líquido entre las placas. Ya que una de las placas tiene un área superficial muygrande, las placas proveen un área extremadamente grande de transferencia térmica a cada uno de los fluidos. Por lo tanto un, un intercambiador de calor de placa es capaz de transferir mucho más calor con respecto a n intercambiador de carcasa y tubos con volumen semejante, es debido a que las placas proporcionan una mayor área que la de los tubos. El intercambiador de calor de plato, debido a laalta eficiencia en la trasferencia de calor, es mucho más pequeño que el de carcasa y tubos para misma capacidad de intercambio de calor.


TIPOS DE INTERCAMBIADORES SEGÚN SUOPERACION

Ya que los intercambiadores de calor se presentan en muchas formas, tamaños, materiales de manufactura y modelos, estos son categorizados de acuerdo con características comunes. Una de las características comunes quese puede emplear es la dirección relativa que existe entre los dos flujos de fluido. Las tres categorías son: Flujo paralelo, Contraflujo y Flujo cruzado.
Flujo Paralelo: Existe un flujo paralelo cuando el flujo interno o de los tubos y el flujo externo o de la carcasa ambos fluyen en la misma dirección. En este caso, los dos fluidos entran al intercambiador por el mismo extremo y estos...