Intercambiadores

Transferencia de Calor
La transferencia de calor es el paso de energía térmica de un cuerpo caliente a uno menos caliente. Cuando un cuerpo físico, por ejemplo, un objeto o fluido, está a una temperatura diferente a la que están sus alrededores u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, ocurre de tal manera que el cuerpo y sus alrededores llegan al equilibrio térmico. La transferenciade calor siempre ocurre de un cuerpo caliente a otro menos caliente. Existen dos tipos de Calor: Calor Sensible: causa un cambio en la temperatura de una sustancia, pero no un cambio en el estado. Calor Latente: Calor necesario para cambiar de fase sin incrementar la temperatura.

Mecanismos de Transferencia de Calor
Conducción:
Es la transferencia de energía interna entre dos regiones encontacto por medio de choques elásticos por vibración molecular. Dicha interacción de energía se transfiere por conducción sin movimiento del material a nivel macroscópico; el flujo de calor por unidad de área, es proporcional al gradiente normal de temperatura. La ecuación que describe éste mecanismo es la Ley de Fourier:

Q = KA

dT dx

Q=

kA (Tc − T f ) L

K: Conductividad del MaterialA: Área Transversal dt/dx: Gradiente de temperatura en la dirección del flujo de calor

Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830) fue un matemático francés, precursor de la moderna disciplina de la transferencia de calor. Tamben fue servidor público (gobernador y prefecto).

Convección:
A diferencia de la conducción es transferencia de calor de un punto a otro en un fluido, gas o líquido,debido a la mezcla y movimiento de las diferentes partes del fluido. Dado que es un proceso y no un mecanismo, no existe una ley particular de transferencia de calor por convección. Las leyes que lo gobiernan son las mismas que las de los mecanismos que participan: la conducción, la radiación, la conservación de energía y la cantidad de movimiento. se utiliza una relación empírica conocida como Ley deNewton.

q′′ = hA∆T
h: Coeficiente de Película del Fluido A: Área Transversal ∆T: Diferencia de temperaturas del fluido

Radiación:
A diferencia de la conducción y la convección, en la radiación los fluidos no es necesario que estén en contacto, no requiere medio de transporte e incluso hasta entre las dos superficies puede existir el vacío perfecto, ya que en este caso, la transferenciase produce por ondas electromagnéticas. En este caso la transferencia de calor es proporcional a la emisividad de los cuerpos y se rige por la Ley de Stefan-Boltzman:

′ qn′ = En = σT 4
En: potencia emisiva de un cuerpo negro (J/sm2 o W/m2 ) σ: constante de Stefan-Boltzmann (5.67x10-8 W/m2K4 )

Intercambiadores de Calor
Son equipos que se utilizan para el intercambio de energía entre dosfluidos, cumplen la función de sustracción o adición de energía en forma de calor de un fluido a otro que se encuentran separados por una pared metálica. la función principal del intercambiador de calor es la remoción del calor adicionado al gas, al ser comprimido o con el objetivo de eliminar el condensado y transportarlo con menores pérdidas. En el proceso de transferencia de calor en unintercambiador interactúan los procesos de convección a través del fluido interno en los tubos, la conducción por la pared metálica y la convección del fluido externo. Tipos: -Carcaza y Tubo -Enfriadores por aire (fin fan coolers) -Enfriadores de doble tubo, -Intercambiadores de Placas -Intercambiadores de Espiral

Enfriadores por Aire
Consisten en uno o más intercambiadores con ventiladores de flujoaxial que giran a velocidades relativamente bajas, que fuerzan o inducen el aire a través de un banco de tubos aletados. Estos enfriadores resultan muy atractivos en sitios donde el agua es escasa y su tratamiento resulta costoso.

Tipo de Tiro
Inducido Mejor distribución de aire a través de la sección de tubos Menor posibilidad de recirculación de aire a través de la admisión Mayor potencia...