TUBOS CONCÉNTRICOS_INTROD_CONCLUSIONES

TUBOS CONCÉNTRICOS

OBJETIVOS
Determinar la eficiencia térmica del equipo.
Analizar el comportamiento del intercambiador de calor a diferentes condiciones de operación.
Aprender a operar el equipo de tubos concéntricos.
Determinar el coeficiente global de transferencia de calor experimental, teórico y realizar análisis comparativo.

INTRODUCCIÓN
Un intercambiador de calor es un aparato quetransfiere energía térmica desde un fluido a alta temperatura hacia un fluido a baja temperatura, con ambos fluidos moviéndose a través del aparato.
Los intercambiadores de calor tienen diferentes nombres según el uso, como por ejemplo:
* Los calentadores: Se usan primariamente para calentar fluidos de proceso y generalmente es utilizado vapor como fluido de calentamiento, para este fin.
* Losenfriadores: se emplean para enfriar fluidos de proceso; el agua es utilizada como el medio enfriador principal.
* Los condensadores: Son enfriadores cuyo principal propósito es eliminar calor latente para lograr la condensación de un gas.
* Los hervidores: Tienen el propósito de suplir los requerimientos de calor en los procesos de destilación como calor latente.
* Los evaporadores: Se emplean para laconcentración de soluciones por evaporación de agua, si se evapora otro fluido además de el agua, la unidad se llama vaporizador.

CLASIFICACIÓN
Los intercambiadores de calor pueden clasificarse según como sea:
Intercambiadores de contacto directo: son aquellos dispositivos en los que los fluidos sufren una mezcla física completa.
Intercambiadores de contacto indirecto:
Alternativos: ambos fluidosrecorren un mismo espacio de forma alternada, la mezcla entre los fluidos es despreciable.
De superficie: son equipos en los que la transferencia de calor se realiza a través de una superficie, cilíndrica o plana, sin permitir el contacto directo.
Existen dos tipos de intercambiadores de contacto indirecto
los cambiadores de flujo paralelo (intercambio líquido - líquido)
los cambiadores de flujocruzado (intercambio líquido - gas)

CLASIFICACIÓN DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR DE SUPERFICIE
Los intercambiadores de flujos paralelos, se utilizan generalmente para el intercambio térmico líquido-líquido, mientras que los de flujos cruzados se utilizan generalmente en el intercambio líquido-gas.

Intercambiadores de calor tubulares
El cambiador indirecto más simple es el cambiador de tubosconcéntricos; consta de dos tuberías concéntricas, una en el interior de la otra, circulando los dos fluidos por el espacio anular y por la tubería interior. Los flujos pueden ser en el mismo sentido (corrientes paralelas) o en sentido contrario (contracorriente).

Transmisión de calor por conducción
La conducción es la forma en que tiene lugar la transferencia de energía a escala molecular. Cuando lasmoléculas absorben energía térmica vibran sin desplazarse, aumentando la amplitud de la vibración conforme aumenta el nivel de energía. Esta vibración se transmite de unas moléculas a otras sin que tenga lugar movimiento alguno de traslación. En la transmisión de calor por conducción no hay movimiento de materia. La conducción es el método más habitual de transmisión de calor en procesos decalentamiento/enfriamiento de materiales sólidos opacos. Si existe una gradiente de temperatura en un cuerpo, tendrá lugar una transmisión de calor desde la zona de alta temperatura hacia la que está a temperatura más baja. El flujo de calor será proporcional al gradiente de temperatura.

Transmisión de calor por convección
Cuando un fluido circula alrededor de un sólido, por ejemplo por el interior deuna tubería, si existe una diferencia de temperatura entre ambos, tiene lugar un intercambio de calor entre ellos. Esta transmisión de calor se debe al mecanismo de convección. El calentamiento y enfriamiento de gases y líquidos son los ejemplos más habituales de transmisión de calor por convección. Dependiendo de si el flujo del fluido es provocado artificialmente o no, se distinguen dos...