Intercambiadores de Calor

Los intercambiadores de calor son dispositivos que facilitan la transferencia de calor entre dos fluidos a diferentes temperaturas, evitando que se mezclen. El proceso generalmente involucra convección en cada fluido y conducción a través de la pared que los separa.

Tipos de Intercambiadores de Calor

Intercambiador de Tubo Doble

El tipo más simple consiste en dos tubos concéntricos. Un fluido fluye por el tubo interior, mientras que el otro fluye por el espacio anular entre los tubos. Hay dos configuraciones de flujo posibles:

• Flujo paralelo
• Contraflujo

Intercambiador Compacto

Diseñado para una gran área superficial de transferencia de calor por unidad de volumen. Utiliza placas delgadas o aletas corrugadas para aumentar la superficie. Común en aplicaciones de gas a gas y gas a líquido, con flujo cruzado.

Intercambiador de Tubos y Coraza

El tipo más común en aplicaciones industriales. Contiene numerosos tubos dentro de una coraza. Los deflectores dirigen el flujo para mejorar la transferencia de calor. Se clasifican por el número de pasos en la coraza y los tubos.

Intercambiador de Placas y Armazón

Consta de placas con pasos corrugados para el flujo. Los fluidos caliente y frío fluyen en pasos alternados, lo que resulta en una transferencia de calor eficiente. Ideal para aplicaciones de líquido a líquido a presiones similares.

Intercambiador Regenerativo

Implica el paso alternado de fluidos calientes y fríos a través de la misma área de flujo. Puede ser estático (masa porosa que almacena calor) o dinámico (tambor giratorio).

Intercambiadores de Calor a Contraflujo

Los fluidos entran por extremos opuestos. La temperatura de salida del fluido frío puede superar la de salida del fluido caliente, pero nunca excederá la temperatura de entrada del fluido caliente.

Factor de Incrustación

La acumulación de depósitos en las superficies de transferencia de calor reduce el rendimiento con el tiempo. El factor de incrustación (Rf) mide la resistencia térmica adicional debido a la incrustación.

Coeficiente de Transferencia de Calor Total

Considera la convección desde el fluido caliente a la pared, la conducción a través de la pared y la convección desde la pared al fluido frío.

Diámetro Hidráulico

Una característica del flujo en canales y tubos no circulares. Permite aplicar principios de tuberías circulares a geometrías no circulares.

Uso del Factor de Corrección

El factor de corrección (F) representa la desviación de la diferencia de temperatura media logarítmica en comparación con el contraflujo. Se utiliza para calcular la transferencia de calor real en intercambiadores de calor.