Aletas En Intercambiadores De Calor

INTERCAMBIADORES DE CALOR.

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.

APLICACIONES DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR

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. (Los hay de termosifón, de circulación forzada, de caldera)

Vaporizador: un calentador que vaporiza parte del líquido

USOS DE LOS INTERCAMBIADORES

Son diversos los usos que se le pueden acreditar a cada uno de los tipos de intercambiadores existentes, pero en general, los intercambiadores son usados para recuperar calor entre dos corrientes en un proceso.

CLASES DE INTERCAMBIADORES DE CALOR

El intercambiador de calor es uno de los equipos industriales mas frecuentes. Prácticamente no existe industria en la que no se encuentre un intercambiador de calor. Debido a que la operación de calentamiento o enfriamiento es inherente a todo proceso que maneje energía en cualquiera de sus formas. En ciertas ramas de la industria se han desarrollado intercambiadores muy especializados para ciertas aplicaciones puntuales. Tratar todos los tipos, seria imposible, por la cantidad y variedad de ellos que se pueden encontrar.

La clasificación más general que puede realizarse de los intercambiadores de calor, se efectúa atendiendo al grado de contacto entre los fluidos. Según este criterio, los intercambiadores de calor se dividen en dos grandes grupos:

• Intercambiadores de contacto directo.

• Intercambiadores de contacto indirecto: se dividen en alternativos y de superficie.

Una forma más general de clasificar un intercambiador de calor es según la superficie de los mismos.

ALETAS

Las aletas son sólidos que transfieren calor por conducción a lo largo de su geometría y por convección a través de su entorno, son sistemas son conducción convecciónLas aletas se pueden disponer sobre superficies planas o curvas. Si la disposición es de tipo longitudinal, se puede admitir que la superficie de encastre donde se apoya la aleta es plana, siempre que el radio del tubo sea elevado frente al espesor de la aleta. Cuando las aletas son sólidos de revolución o paralelepípedos se denominan protuberancias y su disposición puede admitirse sobre superficies planas cuando la superficie de la protuberancia en la base sea pequeña frente a la superficie de esta última.

Las aletas y las protuberancias se disponen en la superficie base constituyendo un conjunto, siendo el más frecuente un tubo en el que el número de aletas o protuberancias es variable, con una separación del orden de 1 a 6 centímetros para las aletas, y una distribución de retícula cuadrada o triangular para las protuberancias. Para satisfacer las necesidades térmicas, los elementos se acoplan en serie o en paralelo constituyendo un intercambiador de calor.

Tipos de aletas en intercambiadores de calor

. Las formas que adoptan las aletas son muy variadas y dependen en gran medida de la morfología del sólido al que son adicionales y de la aplicación concreta.

Aleta de aguja: cuando la superficie extendida tiene forma conica o cilíndrica

Aleta longitudinal: se aplica a superficies adicionales unidas a paredes planas o cilíndricas.

Aletas radiales: van unidas coaxialemente a superficies cilíndricas.

Intercambiadores de calor y su tipo de aleta.

Intercambiadores de calor de doble tubo aletado.

Las aletas en los intercambiadores son longitudinales, continuas y rectas. Otro tipo de aletas son poco usadas, porque la resistencia hidráulica que ofrecen es mayor sin aumento de la eficacia de intercambio, además de ser económicamente más costosas. Se usan de principalmente en el calentamiento de líquidos viscosos, en caso en que los líquidos tienen propiedades de intercambio de calor y de ensuciamiento muy diferentes y cuando la temperatura del fluido a calentar no puede exceder su máximo. Por lo general la disposición geométrica de las aletas es en el exterior del tubo interno.

Intercambiador de calor de placa.

Originalmente concebida por un mecánico italiano, Paolo Fruncillo. Un intercambiador de calor de placas de aleta está hecho de capas de láminas onduladas separadas por placas metálicas planas, típicamente de aluminio, para crear una serie de cámaras con aletas. Separar fluido caliente y frío a través de flujo de corrientes de capas alternas de intercambiador de calor y están encerrados en los bordes por barras laterales. El calor se transfiere desde una corriente a través de la interfaz de la aleta a la placa separadora y mediante el siguiente conjunto de aletas en el fluido adyacente. Las aletas también sirven para aumentar la integridad estructural del intercambiador de calor y permitir soportar altas presiones mientras que proporciona un área superficial extendida para la transferencia de calor.

Un alto grado de flexibilidad está presente en el diseño de la placa de aleta del intercambiador de calor ya que pueden funcionar con cualquier combinación de gas, líquido, y los líquidos de dos fases. La transferencia de calor entre corrientes de proceso múltiples también se acomoda, con una variedad de alturas y tipos de aleta como la entrada diferente y los puntos de salida disponibles para cada secuencia.

Los cuatro principales tipos de aletas son: normal, que se refieren a simples diseños rectos con aletas triangulares o rectangulares; espina de pescado, donde las pestañas se colocan de lado para proporcionar un camino en zig-zag, y serrado y perforación que se refieren a los cortes y perforaciones en el aletas para aumentar la distribución del flujo y mejorar la transferencia de calor.

Una desventaja de los intercambiadores de calor de placa de aleta es que son propensos a ensuciamiento debido a sus canales de flujo pequeños.

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