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Intercambiadores de calor y su clasificación.
Recuperación o regeneración
.
Se tiene una misma área de flujo (matriz) que se ocupa alternativamente por uno de los dos fluidos, la matriz almacena la energía térmica del fluido caliente, cuando el fluido frió pasa a través de la misma área de flujo y la energía almacenada se extrae de la matriz.
Dinámico:
Consta de un tambor giratorio, establece un flujo continuo de flujo caliente y del frió pasan periódicamente a través de la corriente caliente, almacena calor a través de la corriente fría.
Estático:
Es una masa porosa que tiene una gran capacidad de
almacenamiento de calor, como la malla de alambre de cerámica
*Procesos de transferencia
.*
Contacto directo:
El calor es transferido entre los fluidos frió y caliente mediante contacto directo entre estos fluidos. La transferencia de calor ocurre a través de la interfase entre las dos corrientes ( las corrientes son dos líquidos inmiscibles un sistema gas liquido o una combinación de fluido-partícula solida.
Contacto indirecto:
La transferencia de calor entre los fluidos frió y caliente se lleva acabo a través de una superficie de transferencia.
Geometría de construcción
Intercambiadores de calor de tubos.
Los intercambiadores de calor tubulares están construidos de tubos circulares. Un fluido fluye dentro del tubo y el otro fluye fuera.
Intercambiadores de calor de doble tubo.
Consta de dos tubos concéntricos de diámetros diferentes uno de los fluidos pasa por el tubo más pequeño, en tanto que el otro lo hace por el espacio anular entre los dos tubos.
Intercambiadores de calor de tubos y coraza.
La transferencia de calor tiene lugar a medida que uno de los fluidos se mueve por dentro de los tubos, en tanto que el otro se mueve por fuera de éstos, pasando por la coraza.
Intercambiadores de calor de tubos en espiral.
Los intercambiadores de calor de tubos en espiral tienen un tubo interno enrollado que transporta el producto, dentro de un tubo de carcasa
Intercambiadores de calor de placas.
Están construidos de placas delgadas que forman canales de flujo; el flujo del fluido es separado por placas lisas o corrugadas. Se pueden clasificar en:
Placas encanaladas
: Constan de muchas placas acanaladas de acero inoxidable separadas por juntas o empaques, fijadas en un armazón de acero.
Intercambiadores de calor en espira
l: Los intercambiadores de calor en espiral se forman al enrollar dos placas largas y paralelas en una espiral para formar canales
Intercambiador de calor de lámina
: Consiste en un conjunto de canales de placas delgadas, colocadas longitudinalmente en una cubierta; estos tubos aplanados, llamados láminas (laminillas), están formados por dos tiras de placas que crean un espacio dentro de las láminas y están separadas para las secciones de flujo fuera de las láminas en el lado de la carcasa.
Intercambiadores de calor de superficie extendida
:
Intercambiador de calor de placas con aletas:
Consisten en cámaras con aletas separadas por platos planos y el fluido es dirigido a través de caminos calientes y fríos alternantes.
Intercambiador de calor de tubos con aletas
: Consiste en un arreglo de tubos con aletas fijas en el exterior.
Mecanismos de transferencia de calor.
Convección monofásica
,
en ambos lados
: En un proceso de transferencia de calor monofásica, no hay cambio de
fase en los medios
Convección monofásica de un lado y bifásica del otro:
En ambos lados es una aplicación de agua a agua donde el flujo de agua en el lado 1 cambia la temperatura de 30oC a 50oC y el flujo en el lado 2 cambia la temperatura de 65oC a 45oC, como se puede esperar, no hay cambio de fase en ningún lado del intercambiador de calor
Convección bifásica en ambos lados
: En un intercambiador de calor bifásico, hay cambio de fase en el lado frío,
el lado cálido o ambos.
Arreglo de flujo
.
Paralelo:
Cuando el flujo interno (dentro del tubo) y el flujo externo (en el espacio anular o en la carcasa) fluyen en la misma dirección.
Contraflujo:
Se presenta un contraflujo cuando los dos fluidos fluyen en la misma dirección, pero en sentido opuesto.
Flujo cruzado:
ES uno de los fluidos pasa a través de tubos, mientras que el otro pasa alrededor de dichos tubos formando un ángulo de 90°.
Un intercambiador de calor es un equipo en el cual dos fluidos intercambian calor con el objeto de calentar o enfriar uno de ellos.
