Investigacion de intercambiadores de calor

INSTITUTO TECNOLOGICO DE OCOTLÁN.

INGENIERIA ELECTRÓMECANICA.

ALUMNO: DIAZ SOLIS JORGE MARIO.


PROF. BORJON MONROY BASILIO RAMON.


INTERCAMBIADORES DE CALOR.

2 SEMESTRE GRUPO “B”.

OCOTLÁN, JAL. 17-MAYO-2010

INTERCAMBIADORES DE CALOR.
Un intercambiador de calor es un dispositivodiseñado para transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera 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 lacorriente de aire que fluye sobre él y, a su vez, reduce la temperatura del motor volviendo a circular en el interior del mismo
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. Los intercambiadores de calor son los dipositivos que permiten realizar dicha tarea.

Un entendimiento básico de loscomponentes 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 manera específica 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 carcasa; placas, y se comparan estos.

Se presentan también los intercambiadores de paso simple, de múltiples pasos, intercambiador de calor regenerador e intercambiador de calor no regenerativo.

Al final se incluyen algunas de las posibles aplicaciones de losintercambiadores 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 unfluido 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 transferenciade 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 menortemperatura 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 alguna de las dos siguientes categorías: carcaza y tubo o plato. Como encualquier dispositivo mecánico, cada uno de estos presenta ventajas o desventajas en su aplicación.

2.1 Carcaza y tubo.

La construcción más básica y común de los intercambiadores de calor es el de tipo tubo y carcaza que se muestra en
la figura (1).

Figure 1: Intercambiador de calor de carcasa y tubos.

Este tipo de intercambiador consiste en un conjunto de tubos en un contenedor...