Manual de Consulta Intecambiadores de Calor

Manual de Consulta

Intercambiadores de Calor

INTERCAMBIADORES DE CALOR

INTRODUCCIÓN En un proyecto de ingeniería de equipamiento térmico son importantes no sólo las características de eficiencia térmica, sino también las referentes a la economía del sistema, por lo que habrá que conjugar ambas adecuadamente. El papel de los intercambiadores de calor ha adquirido una gran importancia ante la necesidad de ahorrar energía y disponer de equipos óptimos no sólo en función de su análisis térmico y del rendimiento económico de la instalación, sino también en función de otros factores como el aprovechamiento energético del sistema y la disponibilidad y cantidad de energía y de materias primas necesarias para cumplir una determinada función. Desde el momento en que un intercambiador de calor se instala y pone en funcionamiento dentro de un proceso de transferencia térmica, se precisa un determinado gradiente de temperatura para que se pueda efectuar la transmisión del calor; la magnitud de este gradiente se puede reducir utilizando un intercambiador mayor, pero esto a su vez implica un costo mayor, tanto de tipo económico, como energético. Dentro del grupo de intercambiadores de calor existen cantidad, entre ellos están los clásicos formados por la coraza y tubos, y otros como son por ejemplo los de lecho fluido, o los que aprovechan la energía solar, o las tuberías de calor o calefacción, etc. Si bien, el funcionamiento de los intercambiadores de calor es de lo más común, se debe aclarar que estos son diseñados de acuerdo a las necesidades de cada proceso, y es precisamente donde radica su complejidad. Antes de entrar en el tema, se darán algunas definiciones. CONCEPTOS FUNDAMENTALES Un intercambiador se puede definir de modo muy elemental como un equipo en el que dos corrientes a distintas temperaturas fluyen sin mezclarse con el objeto de enfriar una de ellas o calentar la otra o ambas cosas a la vez. Un esquema de intercambiador de calor sumamente primitivo puede ser el siguiente:

FIGURA 1

T 1F y T 2F = temperaturas de entrada y salida del fluido frío T 1C y T 2C = temperaturas de entrada y salida del fluido caliente

DISPOSICIONES DE LAS CORRIENTES En el esquema anterior se tiene una situación que se ha dado en llamar “contracorriente” o “corrientes opuestas”. En cambio si ambas corrientes tienen el mismo sentido se trata de “corrientes paralelas” o “equicorrientes”.

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