Métodos de transferencia de calor

Métodos de transferencia de calor:

• Calor por conducción: se transfiere directamente por medio de contacto con cuerpos frios y calientes, es decir, por contacto entre sus partículas.
• Calor por convención: el calentamiento se da por un desplazamiento del fluido, puede ser convección natural y convección forzado, esta se conoce también por la diferencia de presión producida mecánicamente.
• Calor por radiación: es la transferencia de calor mediante ondas electromagnéticas propagadas a la velocidad de la luz.

-Generadores e Intercambiadores de Calor 

La transferencia de calor se produce a través de una placa metálica o tubo que favorezca el intercambio entre fluidos sin que estos se mezclen. 

Intercambiadores de calor reciben distintas denominaciones:

• Intercambiador de Calor: Dispositivo que realiza una doble función; calentar un fluido y enfriar otro.
• Condensador: Dispositivo que tiene como objetivo condensar vapor o mezcla de vapores
• Enfriador: El objetivo de un enfriador como su propio nombre indica es disminuir la temperatura del fluido por medio de otro (aire,agua, aceite…)
• Calentador: Dispositivo enfocado a aportar calor sensible (sin cambio de fase) a un fluido
• Vaporizador: El objetivo de un Vaporizador es vaporizar parte de un líquido.

- Tipos

(según la dirección del flujo)

• Concéntricos

Los tubos concéntricos son el modelo de calor indirecto que están formados de dos tubos, por donde los fluidos pasaran

• Flujo paralelo

Los dos fluidos entran por el mismo extremo del intercambiador y fluyen en la misma dirección hasta alcanzar un equilibrio en la temperatura. El fluido de menor temperatura nunca alcanza la temperatura del fluido más caliente.

• Contraflujo

Cada uno de los fluidos entra por extremos diferentes, en misma dirección, pero sentido opuesto. Presenta una temperatura más alta en el fluido frio y más bajan en el caliente, es más eficiente.

• Flujo cruzado

Uno de los fluidos fluye de manera perpendicular al otro, por ejemplo condensadores de vapor.

• De un solo paso (paso simple)

• El fluido solo intercambia calor una vez

• De múltiples pasos

• El fluido solo intercambia calor más de una vez

 (según la estructura)

• Carcasa y tubos

Consta de flujos de mayor presión que se encuentran internos y flujos de menor presión que circulan externamente, se observa en los extremos las placas de tubos y en las partes intermedias los deflectores

• Compactos y de placas

• Es un empaquetado de láminas de metal, donde en una cara el flujo caliente desciende y en la siguiente se observa el contraflujo lo que favorece el intercambio. Los fluidos nunca se mezclan y la presión actúa a favor.

- Ecuaciones típicas y un ejemplo

Intercambiador de calor perfectamente aislado, calculada mediante el producto del caudal y la diferencia de la entalpia que es la entrada menos la salida y esta será igual al calor absorbido por el fluido frio

Capacidad calorífica

= MEDIA LOGARITMICA[pic 1][pic 2]

- Torres de Enfriamiento

La torre de refrigeración es una forma especial de intercambiador térmico, porque además del intercambio de calor (se extrae calor del agua hacia el aire ambiente) tiene lugar también un intercambio de materia debido a la evaporación.

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