Intercambiadores de Calor y Su Clasificación

Intercambiadores de calor y su clasificación: El intercambiador de calor más simple es llamado de “tubos concéntricos” en los que en ellos hay dos tubos de distinto diámetro por el cual en uno pasa el líquido más frio y en el otro pasa el líquido a mayor temperatura. Estos pueden ser de dos tipos: •

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De fluo paralelo: en este tipo de intercambiador de calor ambos fluidos !iaan en la misma dirección. Este tipo de intercambiador es usado para la transferencia de calor de líquido a líquido. De contrafluo: en este tipo de intercambiador un fluido !a a en una dirección y el otro en la dirección contraria. Este tipo de intercambiador es usado para la transferencia de calor de "as a líquido.

#tro tipo de intercambiador es el de tubos y cora$a que consta de un banco de tubos dentro de un contenedor o cora$a en la cual fluye un fluido conocido como fluido e%terno o de carca$a y al fluido que !iaa por los tubos se le conoce como fluido interno y pueden ser: •

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De un paso por la cora$a y dos pasos por los tubos: en este tipo de intercambiador el fluido que entra en la cora$a& sale después de atra!esar una ' que forman los dos tubos y sin resistencia ya que en el interior no hay al"una superficie que des!íe al fluido. De dos o más pasos por la cora$a y ( o más pasos por los tubos: en este tipo de intercambiador el fluido que entra pasa por ( o más tubos en ' antes de salir de la cor$a siendo este for$ado a cambiar su dirección de fluo.

)oeficiente "lobal de transferencia de calor  El coeficiente "lobal se obtiene a partir de los coeficientes indi!iduales y de la resistencia de la pared del tubo en la forma que se indica se"uidamente. k  ( T  −T  ) dq = m wh wc d A L  x w

De la ecuación de !elocidad de transmisión de calor a tra!és de la pared de un tubo la cual !iene dada por la si"uiente e%presión: T wh−T wc  * Diferencia de temperatura a tra!és de la pared del tubo k m  x w

 * )onducti!idad térmica de la pared  * Espesor de la pared del tubo

dq d A L  * Densidad de fluo local de calor& basada en la media lo"arítmica de las

áreas interior y e%terior del tubo. De donde se despea la diferencia de temperatura& así como& en la ecuación de coeficiente indi!idual para el lado interno y haciendo las relaciones adecuadas& obtenemos la e%presión U i=

1 1

+

( )

 x w Di

hi k m  D L

+

1

 Di

h0  D0

+actores de ensuciamiento en intercambiadores de calor. ,epresentan la resistencia teórica al fluo de calor debido a la acumulación de una capa de suciedad o cualquier otra sustancia en uno o los dos lados de las superficies del tubo& pero a menudo se -en"ordan- por el usuario final en un intento de minimi$ar la frecuencia de las paradas para limpie$a del intercambiador y son de ( tipos: •

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uímico: en el que cambios químicos en el fluido causan que se deposite una capa de ensuciamiento sobre la superficie /interna o e%terna0 de los tubos. 1ormalmente es eliminado mediante tratamiento químico o procesos mecánicos. 2ioló"ico: causado por el crecimiento de organismos en el fluido que se depositan en la superficie. Normalmente es eliminado mediante tratamiento químico o procesos mecánicos abrasivos. 3or depósito: en el que las partículas en el fluido se acumulan en la superficie cuando la !elocidad cae por debao de cierto ni!el crítico. 1ormalmente es eliminado mediante procesos de cepillado mecánico. 3or corrosión: en el que una capa producto de la corrosión se acumula en la superficie del tubo& formando una capa e%tra& normalmente de material con un alto ni!el de resistencia térmica.