Intercambiadores de Calor

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INTERCAMBIADORES DE CALOR 1. DEFINICIÓN Un Intercambiador de Calor es un equipo utilizado para enfriar un fluido que está más caliente de lo deseado, transfiriendo esta calor a otro fluido que está frío y necesita ser calentado. La transferencia de calor se realiza a través de una pared metálica o de un tubo que separa ambos fluidos. 2. CLASIFICACION 2.1. De acuerdo al proceso de transferencia - De contacto directo: En este tipo de intercambiador el calor es dirigido entre dos corrientes en distintas fases (generalmente un gas y un liquido de muy baja presión de vapor) fácilmente separables después del proceso de transferencia de energía; como ejemplo se tienen las torres de enfriamiento de agua con flujo de aire. El flujo de aire puede ser forzado o natural. - De contacto indirecto: En estos intercambiadores la transferencia de calor se realiza a través de una pared divisora. Cuando el flujo del calor es intermitente, es decir, cuando el calor se almacena primero en la superficie del equipo y luego se transmite al fluido frio, se les denomina regeneradores; como ejemplo pueden mencionarse algunos pre calentadores de aire para hornos.

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INTERCAMBIADORES DE CALOR

1. DEFINICIÓN

Un Intercambiador de Calor es un equipo utilizado para enfriar un fluido que está más caliente de lo deseado, transfiriendo esta calor a otro fluido que está frío y necesita ser calentado. La transferencia de calor se realiza a través de una pared metálica o de un tubo que separa ambos fluidos.

2. CLASIFICACION

2.1. De acuerdo al proceso de transferencia

- De contacto directo: En este tipo de intercambiador el calor es dirigido entre dos corrientes en distintas fases (generalmente un gas y un liquido de muy baja presión de vapor) fácilmente separables después del proceso de transferencia de energía; como ejemplo se tienen las torres de enfriamiento de agua con flujo de aire. El flujo de aire puede ser forzado o natural.

- De contacto indirecto: En estos intercambiadores la transferencia de calor se realiza a través de una pared divisora. Cuando el flujo del calor es intermitente, es decir, cuando el calor se almacena primero en la superficie del equipo y luego se transmite al fluido frio, se les denomina regeneradores; como ejemplo pueden mencionarse algunos pre calentadores de aire para hornos. Aquellos equipos en los que existe un flujo continuo de calor desde la corriente caliente hasta la fría, a través de una delgada capa divisora son llamados recuperadores; estos son los más utilizados a nivel industrial.

2.2. De Acuerdo a los Mecanismos de Transferencia de Calor

- Convección en una sola fase, forzada o libre. Por ejemplo: radiadores de automóviles, enfriadores, refrigeradores

- Convección con cambio de fase, forzada o libre; condensación o ebullición. Por ejemplo; evaporadores, condensadores.

- Combinación de convección y radiación. Por ejemplo intercambiadores de metales líquidos, hornos, etc.

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2.3 De Acuerdo al Número de Fluidos Involucrados

La mayoría de los procesos de disipación o recuperación de energía térmica envuelve la transferencia de calor entre dos fluidos, de aquí que los intercambiadores de dos fluidos sean los más comunes, sin embargo, se encuentran equipos que operan con tres fluidos. Por ejemplo, en procesos criogénicos y en algunos procesos químicos: separación aire-helio, síntesis de amonio, etc. 

2.3. De acuerdo a la disposición de los fluidos:

Intercambiadores de calor de un solo paso: Es aquel en el que cada uno de los fluidos pasa a través del intercambiador una sola vez. Se distinguen tres tipos básicos:

- Flujo en paralelo o cocorriente: En este tipo ambos fluidos entran al equipo por el mismo extremo, fluyen en la misma dirección y salen por el otro extremo. Se emplean cuando los materiales son muy sensibles a la temperatura (ya que produce un temperatura mas uniforme) y en proceso de ebullición.

- Flujo en contracorriente o contraflujo: en este tipo los fluidos fluyen en direcciones opuestas el uno del otro. Esta es la disposición de flujo termodinámicamente superior a cualquier otra.

- Flujo cruzado: en este tipo ambos fluidos fluyen formando ángulos rectos entre sí.

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¿Cuál de estos intercambiadores tiene mayor eficiencia los de flujo paralelo o los de flujo contracorriente? Por condiciones de entradas determinadas el intercambiador de contracorriente tiene siempre un potencial mas alto para la transmisión de calor que el de flujo paralelo. Esto se debe a que el de flujo paralelo comunica la parte mas caliente del fluido con la parte más fría, pero cuando los fluidos circulan por el intercambiador y se transmiten calor mutuamente, la diferencia de temperatura disminuye rápidamente. Para el caso del intercambiador contracorriente produce una diferencia de temperatura más constante entre los dos fluidos a lo largo del intercambiador de calor y permite calentar el fluido frío hasta una temperatura más alta que la salida de fluido caliente.Por esta razón raramente se emplea en la práctica la configuración de flujo paralelo, a menos que lo exijan condiciones especiales por lo que el intercambiador de contracorriente es el ideal.

Intercambiadores de calor de pasos múltiples

Mejoran el rendimiento total del intercambiador, con relación al paso único. Estos pueden ser: paralelo-cruzado, contracorriente paralelo, contracorriente-cruzado y combinaciones de éstos.

2. De acuerdo a la compactación de la superficie

- Compactos o no compactos: Un intercambiador es compacto si la relación de superficie a volumen es alta, mayor de 700m2/m3. Las ventajas de estos son los ahorros de material, espacio ocupado y costo. Pero tienen como desventaja que los fluidos deben ser limpios, poco corrosivos y uno de ellos, generalmente en estado gaseoso.

2.6 De acuerdo al Tipo de construcción

De los diversos tipos de intercambiadores de calor, en esta parte solo se van a describir algunos de los más importantes y más usados a nivel industrial.

INTERCAMBIADORES DE DOBLE TUBO

Estos intercambiadores se utilizan cuando los requisitos de área de transferencia son pequeños. es uno de los diseños más simples y consiste básicamente de dos tubos concéntricos, en donde una corriente circula por

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dentro del tubo interior mientras que la otra circula por el ánulo formado entre los tubos. Este es un tipo de intercambiador cuya construcción es fácil y económica, lo que lo hace muy útil. Las partes principales de este tipo de intercambiador (Figura I.1- 1) son dos juegos de tubos concéntricos, dos "T" conectoras [7], un cabezal de retorno [4] y un codo en “U” [1].Fig. 1

La principal desventaja del uso de este tipo de intercambiador radica en la pequeña superficie de transferencia de calor que proporciona, por lo que si se emplean en procesos industriales, generalmente se va a requerir de un gran número de éstos conectados en serie, lo que necesariamente involucra a una gran cantidad de espacio físico en la planta. 

INTERCAMBIADORES DE TUBO Y CARCAZA O DE TUBO Y CORAZA

Consiste en una carcaza cilíndrica que contiene un arreglo de tubos paralelo al eje longitudinal de la carcaza. Este es el más utilizado en las refinerías y plantas químicas en general debido a que:

Proporciona flujos de calor elevados en relación con su peso y volumen.

Es fácil de construir en una gran variedad de tamaños. Es bastante fácil de limpiar y reparar. Es versátil y puede ser diseñado para cumplir prácticamente

con cualquier aplicación.

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Las consideraciones de diseño están estandarizadas por The Tubular Exchanger Manufacturers Association (TEMA).

Un intercambiador de calor de casco y tubo conforme a TEMA se identifica con tres letras, el diámetro en pulgadas del casco y la longitud nominal de los tubos en pulgadas.La primera letra es la indicativa del tipo del cabezal estacionario. Los tipo A (Canal y cubierta desmontable) y B (Casquete) son los más comunes.

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La segunda letra es la indicativa del tipo de casco. La más común es la E (casco de un paso) la F de dos pasos es más complicada de mantener. Los tipos G, H y J se utilizan para reducir las pérdidas de presión en el casco. El tipo K es el tipo de rehervidor de caldera utilizado en torre de fraccionamiento.La tercera letra nos indica el tipo de cabezal del extremo posterior, los de tipo S, T y U son los más utilizados. El tipo S (cabezal flotante con dispositivo de apoyo) el diámetro del cabezal es mayor que el del casco y hay que desmontarlo para sacarlo. El tipo T (Cabezal flotante sin contrabrida) puede sacarse sin desmontar, pero necesita mayor diámetro de casco para la misma superficie de intercambio. El tipo U (haz de tubo en U) es el mas económico, pero a la hora de mantenimiento necesita una gran variedad de tubos en stock.Dentro de este tipo tenemos los siguientes:

- Intercambiador de cabezal flotante interno:

Es el modelo más común, tiene casco de un paso, tubos de doble paso con canal y cubierta desmontable, cabezal flotante con dispositivo de apoyo. tiene desviadores transversales y placas de apoyo. Sus características son:

Permite la expansión térmica de los tubos respecto al casco. Permite el desmontaje En lugar de dos pasos puede tener 4,6 u 8 pasos. Los desviadores transversales, con el porcentaje de paso y su

separación modifican la velocidad en el casco y su pérdida de carga. El flujo es contracorriente y a favor de corriente en la mitad de los

tubos.

- Intercambiador de lamina y tubo fijo

Dentro de las principales características se puede decir que:

Este intercambiador no tiene apenas diferencia entre ambos extremos, es de un solo paso en tubo y casco, lo que limita la velocidad dentro de los tubos, lo que reduce el coeficiente de transmisión de calor.

Tiene junta de expansión en casco. Imposibilidad de apertura para limpieza en lado del casco.

- Intercambiador de cabezal flotante exterior

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Este modelo permite cierto movimiento del cabezal flotante y puede desmontarse para limpieza. Tiene el inconveniente de necesitar más mantenimiento para mantener el empaquetado y evitar las fugas.

- Intercambiador de cabezal y tubos integrados

Este modelo tiene el conjunto de tubos en U lo que permite un fácil desmontaje del conjunto de tubos. Tiene el inconveniente a la hora de sustituir un tubo dañado. Tiene el desviador central unido a la placa de tubos.

- Rehervidor de caldera

Este intercambiador se caracteriza por la configuración del casco. El vertedero a la derecha de los tubos mantiene el líquido hirviente sobre los tubos. El vapor sale por la tobera superior y el líquido caliente sale por la tobera inferior.

- Condensador de flujo dividido

Se utiliza fundamentalmente para condensar vapores, pues disminuye la pérdida de carga. Parte del intercambiador se utiliza como condensador y parte puede utilizarse con enfriador. El desviador central divide el flujo en dos y el resto de desviadores lo llevan a través de los tubos para enfriarse.

Intercambiadores enfriados por aire

Consisten en un arreglo rectangular de tubos, usualmente de pocas filas de profundidad, donde el fluido caliente es condensado y/o enfriado en cada tubo al soplar o succionar aire a través del haz mediante grandes ventiladores. Una pequeña versión de estos intercambiadores son los radiadores usados en los sistemas de enfriamiento de los vehículos y en las unidades de aire acondicionado. 

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Por lo general, este tipo de intercambiadores se emplea en aquellos lugares donde se requiera de una torre de enfriamiento para el agua o se tenga que ampliar el sistema de agua de enfriamiento, donde sean muy estrictas las restricciones ambientales en cuanto a los efluentes de agua ó donde el medio refrigerante resulte muy corrosivo o provoque taponamientos excesivos.

INTERCAMBIADORES DE TIPO PLACA

Llamados también intercambiadores compactos. Pueden ser de diferentes tipos:• Intercambiadores de tipo placa y armazón (plate-and-frame) similares a un filtro prensa.• Intercambiadores de aleta de placa con soldadura (plate fin).Admiten una gran variedad de materiales de construcción, tiene una elevada área de intercambio en una disposición muy compacta. Por la construcción están limitados a presiones pequeñas. Estos equipos son los más apropiados para trabajar con fluidos de alta viscosidad y tienen como ventaja adicional, el ser fácilmente desmontables para labores de mantenimiento.

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Intercambiadores de bloques de grafito

Los intercambiadores cúbicos de grafito impermeable consisten en cubos sólidos, perforados con hileras de orificios paralelos que están en ángulo recto con los superiores y los inferiores. Se usan solamente en aquellos servicios que son altamente corrosivos, como por ejemplo, en la extracción de isobutano y en las plantas de concentración de ácidos.

Intercambiadores en Espiral (SHE)

Los intercambiadores de calor en espiral consisten en un grupo de serpentines concéntricos arrollados en espiral, por lo general conectados por múltiples (manifolds), sumergidos en un tanque o una coraza. Se utilizan tubos con aletas para incrementar la superficie de transferencia de calor.Se emplean conflujo en contracorriente puro, no presentan problemas de expansión diferencial, son compactos y pueden emplearse para intercambiar calor entre dos o más fluidos a la vez.Estos equipos son muy utilizados en el manejo de fluidos viscosos, lodos y líquidos con sólidos en suspensión, así como también en operaciones de condensación y vaporización. 

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Intercambiadores Tipo Superficie Raspadora (Scraped-Surface)

Estos equipos tienen un elemento rotatorio provisto de una cuchilla sujeta a un resorte, la cual sirve para limpiar la superficie de transferencia de calor. Se utilizan generalmente en plantas donde el fluido es muy viscoso o tiene tendencia a formar depósitos. Se construyen como los de doble tubo.

 Intercambiadores Tipo Bayoneta

Consisten en tubo externo y otro interno; este último sirve únicamente para suplir el fluido al ánulo localizado entre el tubo externo y el interno. Los intercambiadores tipo bayoneta son de gran utilidad cuando existe una diferencia de temperatura extremadamente alta entre el fluido del lado de la carcaza y el del lado de los tubos, ya que todas las partes sujetas a expansión diferencial se mueven libre e independienteEstos intercambiadores se utilizan en servicios con cambio de fase donde no es deseable tener un flujo bifásico en contra de la gravedad.

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.

Intercambiadores de película descendente:

Las principales ventajas de estos intercambiadores de calor son la

alta velocidad de transferencia de calor, la existencia nula de caída de

presión interna, corto tiempo de contacto (característica muy importante para

materiales sensibles al calor), facilidad de acceso a los tubos para su

limpieza y, en algunas ocasiones, prevención de fugas de un lado a otro.

Estos intercambiadores de calor se utilizan en diversos servicios,

como: enfriadores y condensadores de líquidos, .evaporadores.

Absorbedores y Congeladores.

3. CONFIGURACIÓN O ARREGLO DE LOS INTERCAMBIADORES

Espaciado de los tubos. Los orificios de los tubos no pueden taladrarse muy cerca uno del otro, ya que una franja demasiado estrecha de metal entre los tubos adyacentes, debilita estructuralmente el cabezal de tubos o espejo. Los tubos se colocan en arreglos ya sea triangular o cuadrado, tal como se muestran en la siguiente figura.

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¿Por qué se utiliza mayormente la configuración cuadrada?

La ventaja del espaciado cuadrado es que los tubos son accesibles para la limpieza externa y tienen pequeña caída de presión.

4. UTILIDAD DE LOS INTERCAMBIADORES

Las aplicaciones de los intercambiadores de calor son muy variadas y reciben diferentes nombres:• Intercambiador de Calor: Realiza la función doble de calentar y enfriar dos fluidos.• Condensador: Condensa un vapor o mezcla de vapores.• Enfriador: Enfría un fluido por medio de agua.• Calentador: Aplica calor sensible a un fluido.• Rehervidor: Conectado a la base de una torre fraccionadora proporciona el calor de reebulición que se necesita para la destilación. • Vaporizador: Un calentador que vaporiza parte del líquido

En general los intercambiadores son usados para recuperar calor entre dos corrientes en un proceso. Por ejemplo para algunos de los intercambiadores más usados actualmente, algunos de los usos que se conocen son los siguientes:

- INTERCAMBIADORES DE PLACAS

Para uso industrial desde Farmacéutico, Alimenticio, Químico, Petroquímico, Plantas Eléctricas, Plantas Siderúrgicas, Marino y otros más.

Torres de Enfriamiento secas. Calentadores de Agua y otros fluidos, mediante vapor. Enfriadores de Aceite. Recuperadores de Calor, particularmente con diferenciales

cortos de temperatura. Manejo de sustancias corrosivas, medias. Enfriadores de agua salada. Para cualquier aplicación donde se requieren diferenciales

cortos de temperatura. Para usos de refrigeración libres de congelación.

- INTERCAMBIADORES COMPACTOS DE PLACAS SOLDADAS

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Para uso de Refrigeración: como Evaporadores, Condensadores y  Evaporadores de Cascada/Condensadores.

Para Procesos tales como : Calentadores mediante vapor o Condensador de vapor o Enfriadores de Nitrógeno Líquido o Enfriadores de Aceite Hidráulico, etc. I

- INTERCAMBIADORES DE DOBLE TUBO:

Adecuado para trabajar en aplicaciones líquido-líquido y en general para los procesos donde los intercambiadores de placas no se puedan utilizar.

Industrias Alimentaría, Química, Petroquímica, Farmacéutica,

- INTERCAMBIADORES DE CASCO Y TUBOS:

Vapor / Agua, para condensar vapor y / o calentar agua.

Aceite / Agua, para enfriar aceite en sistemas de lubricación o hidráulicos y transformadores eléctricos.

Vapor / Combustóleo, para calentar combustóleo en tanques de almacenamiento, fosas de recepción y estaciones de bombeo.

Aire / Agua, para enfriar aire como Post-enfriadores de compresor de aire               (after - coolers).

Refrigerante / Agua, para condesar refrigerantes. Intercambiadores de calor para procesos químicos y/ o petroquímicos;

fabricados en acero al carbón, acero inoxidable y / o aceros especiales.

Chilers (Intercambiadores de calor para enfriar agua con gas refrigerante ) para unidades de agua helada.

- INTERCAMBIADORES DE CASCO Y TUBO DE GRAFITO

Para Procesos químicos altamente corrosivos (Manejo de Ácidos y bases en bajas concentraciones).

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5. EQUIPOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR MÁS COMUNES EN LA INDUSTRIA.

SERPENTINES Los serpentines son unidades de transferencia hechas de tubo liso o

aleteado por los que circula un fluido en el interior de los tubos y otro se ubica dentro de un área confinada, estos equipos pueden verse comúnmente en ollas de calentamiento, contenedores de agua helada, calentadores de aire, enfriadores de aire, etc.

La configuración de los serpentines es muy variada, aunque el principio establece que la unidad debe tener una longitud definida y el fluido entra y sale por el mismo tubo. Los serpentines suelen conseguirse en configuraciones helicoidales rectas en U etc.

EVAPORADORES Los Evaporadores son intercambiadores que se encargan de enfriar

fluidos por un proceso de expansión de gas el cual circula a través del interior de los tubos y enfría el fluido que circula por la carcaza. Los Evaporadores son equipos normalmente usados en los dispositivos de enfriamiento de agua tales como Chiller o para enfriamiento de gases o aire tal es el caso de los aires acondicionados. Su configuración puede estar dada en equipos de tubo coraza o flujo cruzado.

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CONDENSADORES Se conoce como unidad condensadora a todo aquel intercambiador

que cumple una función de disminución de temperatura, ya sea para gases, vapores otros.

La configuración de un condensador puede ser de tubo coraza, placas y superficies extendidas. Los condensadores son generalmente equipos que se encuentran en los procesos de cambios de fase de gases a líquidos, los equipos de calefacción de líquidos con vapor son a su vez condensadores de vapor. En los ciclos de refrigeración los condensadores tienen la función de enfriar el gas refrigerante ya sea por flujo cruzado gas-aire o gas-agua.

CHILLER Las unidades Chiller están conformadas por dos elementos de

transferencia de calor un evaporador y un condensador, además de los elementos clásicos del ciclo de refrigeración (compresor, válvula de

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expansión, filtros etc.) los Chiller son unidades que se encargan de enfriar agua para aplicaciones varias. Este proceso se realiza mediante la compresión de un gas refrigerante el cual sale comprimido de la bomba o compresor a una temperatura de aproximadamente 80 grados, circula a través del compensador manteniendo la presión y bajando la temperatura a 40 grados aproximadamente luego pasa por la válvula de expansión donde el gas se expande produciendo su enfriamiento, el gas circula dentro de los tubos del evaporador donde se genera la transferencia con el agua enfriándola hasta una temperatura que puede oscilar entre 1 y 4 grados (o menos de acuerdo al control).

TORRES DE ENFRIAMIENTO Las torres de enfriamiento son unidades que se encargan de enfriar

agua por un proceso de división de la partícula de agua y su posterior circulación por una corriente de aire forzado logrando reducir la temperatura de la gota de agua en el proceso. Estos sistemas tienen ventajas y desventajas bien marcadas. Las torres de enfriamiento son unidades abiertas donde el agua de un determinado proceso llega al tope de la torre a una temperatura máxima de 60 grados centígrados. esta entra a los rociadores de tope que se encargan de separar él liquido en la mayor cantidad de partículas posibles, estas caen en un relleno ubicado a los lados de la torre donde establece un recorrido en contra flujo con un a columna de aire forzado, las partículas de agua recorren el relleno hasta enfriarse (1 o 2 grados por encima de la temperatura de la columna de aire) y llegan hasta la bandeja de fondo donde se retorna al proceso.

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Las temperaturas máximas que manejan las torres de enfriamiento constituyen una limitante importante, así como la contaminación del agua de proceso por el contacto directo con el aire ambiental, los tratamientos de esta agua son por lo general costosos y requieren de mantenimientos constantes, sin embargo la posibilidad de enfriar grandes volúmenes de agua logra compensar sus debilidades.

TORRES EVAPORATIVAS Las torres de tipo evaporativas tienen un comportamiento similar al de

las torres de enfriamiento, con la diferencia de que el agua de proceso se encuentra en un ciclo cerrado a través de un serpentín en el tope de la torre, produciéndose el enfriamiento del agua de proceso por intermedio del rociado de agua sobre la superficie del serpentín acompañado de aire forzado, el agua cae al fondo de la tina y es nuevamente bombeado al tope de la torre para volver a cumplir el proceso.

Una de las ventajas de estos equipos es que el agua de proceso se contamina muy poco ya que se encuentra en un ciclo cerrado, sin embargo su costo es sustancialmente superior al de las torres de enfriamiento.

CALENTADORES DE VAPOR Los calentadores de vapor son por lo general intercambiadores de

tubo coraza por los que circula vapor por la coraza y agua o gas por el interior de los tubos, existen también calentadores de aceite térmico y de resistencia eléctrica.

AFTER COOLER – PRE COOLER Estos equipos son utilizados normalmente en unidades de compresión

de aire ya sean de una o varias etapas. Por lo general los compresores de

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aire de una etapa poseen un intercambiador a la salida de aire comprimido de tipo tubo coraza agua-aire o flujo cruzado aire-aire, estos equipos son conocidos como after cooler o post enfriadores su función es bajar la temperatura del aire comprimido hasta niveles idóneos de trabajo dentro de la planta. Los pre-cooler son equipos utilizados en compresores de múltiples etapas para enfriar el aire que sale de una etapa y entra en la siguiente, por lo general estos son de tubo coraza.

FIN FAN COOLER Estos equipos están compuestos de una unidad de flujo cruzado con

un ventilador alineado a la superficie plana del intercambiador con la finalidad de hacer circular aire a través de la tubería aletada y enfriar el fluido que corre por dentro de los tubos.

6. IMPORTANCIA Y BENEFICIO DE LOS INTERCAMBIADORES A NIVEL INDUSTRIAL

El intercambio de calor entre dos corrientes de flujos distintos es unos de los procesos más importantes que encontramos frecuentemente en el campo de la ingeniería. Calderas, condensadores, calentadores de agua, radiadores de automóviles, serpentines calentadores, o refrigeradores de aire, etc., son algunos ejemplos de procesos en los que se produce el intercambio de calor entre un fluido caliente y otro frío. La moderna industria petroquímica, las instalaciones generadoras de energía; se basan en innumerables procesos que exigen la utilización de dispositivos para intercambiar calor entre dos corrientes de fluido sin que se mezclen físicamente (intercambiadores de calor).

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7. BALANCE DE ENERGÍA

La ecuación del balance de energía para un intercambiador de calor es:

La ecuación del balance de energía para un intercambiador de calor es:

Los problemas del balance de energía pueden ser:

1.- Se conocen los caudales de las dos corrientes, (Q1 y Q2 ), el calor transferido (q) y las temperaturas de entrada y salida de ambas corrientes (T1, T2, t1, t2), en este caso solo se comprueban los calores específicos y latentes de ambas corrientes y el calor transferido por ambas.2.- Se conocen los caudales de las dos corrientes, (Q1 y Q2 ) y las temperaturas de entrada y salida de una corriente así como la entrada de la otra (T1, T2, t1), en este caso solo se calcula el calor cedido en una corriente (q) y se utiliza este para determinar la temperatura de salida de la otra(t2).3.- Se conocen el caudal de una corriente, (Q1 ) y las temperaturas de entrada y salida de ambas (T1, T2, t1, t2), en este caso solo se calcula el calor cedido en una corriente (q) y se utiliza este para determinar el caudal de la otra (Q2).4.- Se conocen los caudales de las dos corrientes, (Q1 y Q2 ) y las temperaturas de entrada de ambas corrientes (T1, t1), en este caso hay que calcular las temperaturas de salida de ambas(T2, t2), y el calor transferido (q). Este cálculo introduce el concepto de Temperatura de Acercamiento(approach). El punto de acercamiento es aquel en que la temperatura de las dos corrientes es más próxima.Los valores típicos de las temperaturas de acercamiento son:Aplicaciones Δ T (ºF) Δ T (ºC)Unidades criogénicas 5 - 10 3 - 6Intercambiadores enfriados por agua 15 - 25 8 - 14Intercambiadores en refinerías 40 - 50 20 - 30Hornos de convección 75 - 100 40 - 55Conocido el valor de la temperatura de acercamiento, conocemos una temperatura más y se puede realizar el cálculo como en 2.

APORTE DE CALOR AL FLUIDO FRÍO - APORTE DE CALOR AL FLUIDO CALIENTE + PERDIDAS DE CALOR = 0

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BIBLIOGRAFÍA

WELTY JAMENS, FUNDAMENTOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR Y MOMENTO DE MASA.

ALAN, CHAPMAN. TRANSMISIÓN DE CALOR.

http://www.slideshare.net/yumardiaz/intercambiadores-decalortiposgeneralesyaplicaciones

http://web.usal.es/~tonidm/DEI_07_comp.pdf