Intercambiadores De Calor

Intercambiadores del calor

Como su nombre lo indica, los intercambiadores de calor son dispositivos donde dos corrientes de fluidos en movimiento intercambian calor sin mezclarlo. Los intercambiadores de calo se usan ampliamente en varias industrias y su diseño es variado.

La forma más simple de un intercambiador de calor es un intercambiador de calor de tubo doble (conocido también como tubo y coraza), y que se compone de dos tubos concéntricos de diámetros distintos. Un fluido corre por el tubo interno mientras otro lo hace en el espacio anular entre ambos tubos. El calor se transfiere del fluido caliente al frio a través de la pared que los separa. Algunas veces el tubo interno tiene un par de vueltas dentro de la coraza para aumentar el área de transferencia de calor y, por consiguiente, la tasa de transferencia de calor. Las cámaras de mezclado analizadas antes se clasifican a veces como intercambiadores de calor de contacto directo.

El principio de conservación de la masa para un intercambio de calor que opera de forma estacionaria requiere que la suma de los flujos másicos de entrada sea igual a la suma de los flujos másicos que salen. Este principio se puede expresar también como sigue: en operación estacionaria, el flujo másico de cada corriente de fluido que fluye por un intercambio de calor permanece constante.

Los intercambiadores de calor comúnmente no tienen que ver con interacciones de trabajo (w=0) y los cambios de energía cinética y potencial son insignificantes (∆ec≅0,∆ep≅0) por cada corriente de fluido. La tasa de transferencia de calor relacionada con los intercambiadores de calor depende de cómo se selecciona el volumen de control. Los intercambiadores de calor están diseñados para transferencia de calor entre dos fluidos dentro del dispositivo, por lo que normalmente la coraza externa está bien aislada para evitar cualquier pérdida de calor hacia el medio circundante.

Cuando todo el intercambiador de calor se selecciona como el volumen de control, Qflujo se vuelve cero porque la frontera para este caso queda justo debajo del aislamiento y poco o nada de calor la cruza. Sin embargo, si únicamente se selecciona un fluido como el volumen de control, entonces el calor cruzara esta frontera y pasa de un fluido a otro, y Qflujo no será cero. De hecho Qflujo en este caso será la tasa de transferencia de calor entre los dos fluidos

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