Intercambiadores De Calor

Historia de los intercambiadores de calor:

En el año de 1886 Karl Benz creó su primer auto en el cual creo sistema de enfriamiento, por agua para el motor, enchaquetando cilindro y dirigiendo agua a través de una estructura de tubos paralelos, al cual se le conoce como radiador.

Esto dependía de que el agua caliente es menos densa que el agua fría, la cual tiende a subir dicha temperatura en un sistema cerrado, teniendo una circulación natural conocida como enfriamiento termo sifón.

El radiador original fue empleado por Gottileb Daimle, el cual consistía en cuatrocientos tubos de ¼ pulg de diámetro y de 4.7 pulg de longitud, unidos horizontalmente, los cuales estaban separados uno del otro con, acomodados por cables esto permitía que los tubos corrieran en ambas direcciones, para que el agua la cual fue forzada para entrar por los tubos, dejando pasar el aire, estos tubo eran ensamblados con un tanque superior y otro inferior y de esta forma se tenía el radiador.

Clasificación de intercambiadores de calor:

De acuerdo al proceso de transferencia

De contacto directo: en este intercambiador el calor es directo entre dos corrientes en distintas fases las cuales son gas y un líquido.

De contacto indirecto: en estos intercambiadores de calor las corrientes permanecen separadas, mientras que la transferencia de calor se a través de una pared divisora. Cuando el flujo de calor se almacena en primero en la superficie del equipo y luego se transfiere al fluido frio.

De acuerdo a los mecanismos de transferencia de calor

Los mecanismos como son convección, radiación y conducción, aplicado a cada pared del equipo. Por ejemplo en convección se puedo encontrar en evaporados, generadores de vapor, condensadores.

De acuerdo a la disposición del fluido:

Es muy importante saber qué tipo de fluido se desea emplear para tener una buena eficiencia de intercambio, algunos de estos intercambiadores son:

Intercambiadores de calor de paso único: estos se dividen en tres básicamente

Flujo paralelo: en este equipo los dos fluidos entran por el mismo lugar, fluyen en la misma dirección, y salen por el otro extremo. En este intercambiador de calor se tienen variaciones en la temperatura las cuales son idealizadas, teniendo así casos con respecto a esto.

Cuando los materiales son muy sensibles a la temperatura se produce una temperatura más uniforme.

Flujo cruzado: en este intercambiador de calor se tiene un flujo en una sola dirección. En este intercambiador las variaciones de temperatura son idealizadas, teniendo así una efectividad intermedia con respecto al intercambiador a flujo paralelo y flujo en contra corriente.

Flujo en contra corriente: en estos intercambiadores los fluidos fluyen en direcciones opuestas el uno al otro. La disposición de los fluidos hablando termodinámicamente son superiores a los otros.

Intercambiadores de calor pasos múltiples: en este intercambiador se puede encontrar dependiendo de su construcción en donde se puede tener en paralelo-cruzado, contracorriente- cruzado, contracorriente-paralelo y también se puede tener en combinaciones de los anteriores. A diferencia del intercambiador de paso el rendimiento total es mejor.

De acuerdo al tipo de construcción:

Existen una gran variedad de intercambiadores pero los que se mencionen son los que más se utilizan en la industria.

Intercambiadores de dobles tubo: Este intercambiador consiste en un tubo de diámetro pequeño el cual está dentro de otro tubo de diámetro mayor (tubos concentricos), en que el funcionamiento es que el fluido circule del interior del tubo de menor diámetro y por el diámetro mayor. Estos intercambiadores se utilizan cuando los requisitos de área de transferencia son pequeños,

...