INTERCAMBIADORES DE CALOR

INTERCAMBIADORES DE CALOR

Los intercambiadores de calor son equipos que sirven para calentar o enfriar otro equipo o una línea de proceso. Éstos son considerados equipos auxiliares.
Existen diferentes tipos, entre los cuales encontramos:

• De contacto directo: el intercambio de calor se hace por mezcla física del fluido. Su aplicación cotidiana es en las torres de refrigeración.

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• De contacto indirecto:  los fluidos no entran en contacto directo, no se mezclan, sino que están separados por un tabique sólido, un espacio o incluso un tiempo. El calor se transmite por convección y conducción a través de la pared separadora.
  Éstos a su vez pueden clasificarse como:

• Alternativos: ambos fluidos recorren el mismo espacio de forma alternada, de forma que una superficie recibe el calor de un fluido caliente, para secuencialmente, transmitírselo a otro más frío, al contactar con la misma superficie. Su aplicación más común se encuentra en los acumuladores y en los recuperadores de calor.
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• Superficie: el proceso de transmisión de calor está invariablemente relacionado con la superficie de un sólido que los separa, de modo que no existe la posibilidad de contacto entre ellos. Éstos son los más utilizados industrialmente, por lo que, a su vez, se subdividen en:

• De placa: Son aquellos en los que la superficie de separación entre los fluidos es una pared plana. El total del líquido que pasa a través del intercambiador se divide en partes iguales en función del número de placas que disponga el intercambiador. Cada dos placas se genera un canal de circulación por el que fluye una de esas porciones de líquido. Sus aplicaciones van desde la industria química y alimentaria en control de temperaturas de proceso, enfriamiento de productos, fabricación de leche, mantequilla y queso, hasta la aplicación en las centrales nucleares en donde se utilizan este tipo de intercambiadores en el circuito secundario de refrigeración.

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• De tubos: la separación entre los fluidos es siempre la pared de un tubo cilíndrico, por cuyo interior circula uno de ellos, mientras el otro lo hace por el exterior. De acuerdo a su geometría simple, este tipo de intercambiadores de calor ha sufrido ciertas modificaciones que lo hacen aplicable a más campos de la industria. De acuerdo a la dirección del flujo de ambos fluidos a través de la superficie:
  -Intercambiadores de flujos cruzados. Cuando las corrientes de los dos fluidos, forman un ángulo entre sí. Son aplicados para intercambios entre un líquido y un gas. Los intercambiadores de flujo cruzado son comúnmente usado donde uno de los fluidos presenta cambio de fase y por tanto se tiene un fluido pasado por el intercambiador en dos fases bifásico. Ejemplo: sistemas de condensación de vapor.
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  -Intercambiadores de flujos paralelos. Existe un flujo paralelo cuando el flujo interno o de los tubos y el flujo externo o de la carcaza ambos fluyen en la misma dirección, los dos fluidos entran al intercambiador por el mismo extremo y estos presentan una diferencia de temperatura significativa (uno disminuye su temperatura y el otro la aumenta tratando de alcanzar el equilibrio térmico entre ellos).

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-Intercambiadores en equicorriente. Si ambas corrientes circulan en la misma dirección y en el mismo sentido.
-Intercambiadores en contracorriente. Si las dos corrientes siguen la misma dirección, pero sentidos contrarios.

Las aplicaciones de este equipo son muchas y muy variadas en la industria, sin embargo, las más notables se observan en:

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