Intercambiador de calor indirecto

Funcionamiento del dispositivo

Un intercambiador de calor indirecto es un dispositivo diseñado para transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera. Son parte esencial de los dispositivos de refrigeración,acondicionamiento de aire, producción de energía y procesamiento químico.

Un intercambiador indirecto típico es el radiador del motor de un automóvil, en el que el fluido refrigerante, calentado por la acción del motor, se refrigera por la corriente de aire que fluye sobre él y, a su vez, reduce la temperatura del motor volviendo a circular en el interior del mismo.

Clasificacion y funcionamiento:

Cambiadores de calor tubulares

El cambiador indirecto más simple es el cambiador de tubos concéntricos; consta de dos tuberías concéntricas, una en el interior de la otra, circulando los dos fluidos por el espacio anular y por la tubería interior. Los flujos pueden ser en el mismo sentido (corrientes paralelas) o en sentido contrario (contracorriente).

Transmisión de calor por conducción

La conducción es la forma en que tiene lugar la transferencia de energía a escala molecular. Cuando las moléculas absorben energía térmica vibran sin desplazarse, aumentando la amplitud de la vibración conforme aumenta el nivel de energía. Esta vibración se transmite de unas moléculas a otras sin que tenga lugar movimiento alguno de traslación. En la transmisión de calor por conducción no hay movimiento de materia. La conducción es el método más habitual de transmisión de calor en procesos de calentamiento/enfriamiento de materiales sólidos opacos. Si existe una gradiente de temperatura en un cuerpo, tendrá lugar una transmisión de calor desde la zona de alta temperatura hacia la que está a temperatura más baja. El flujo de calor será proporcional al gradiente de temperatura.

Transmisión de calor por convección

Cuando un fluido circula alrededor de un sólido, por ejemplo por el interior de una tubería, existiendo una diferencia de temperatura entre ambos tiene lugar un intercambio de calor entre ellos. Esta transmisión de calor se debe al mecanismo de convección. El calentamiento y enfriamiento de gases y líquidos son los ejemplos más habituales de transmisión de calor por convección. Dependiendo de si el flujo del fluido es provocado artificialmente o no, se distinguen dos tipos: forzada y libre (también llamada natural). La convección forzada implica el uso de algún medio mecánico, como una bomba o un ventilador, para provocar el movimiento del fluido. Ambos mecanismos pueden provocar un movimiento laminar o turbulento del fluido.

Diagrama Esquemático

Propiedades de Estado de Entrada y Salida

Consideraciones

• Esta perfectamente aislado con el exterior
• No hay trabajo en el intercambiador

Propiedades de Entrada

• El fluido B entra con una temperatura más alta que el fluido A

Propiedades de Salida

• El fluido B sale con la misma temperatura que el fluido A o un poco mas alta.

Relaciones entre las propiedades de entrada y salida y consideraciones

Ecuación de continuidad para un intercambiador de calor indirecto

Primera ley de la termodinámica para un intercambiador de calor indirecto.

Video sobre el funcionamiento de un intercambiador de calor

Links

Otro video sobre el funcionamiento
http://www.youtube.com/watch?v=JipA1cnmVZg

Fabricantes de intercambiadores de calor
http://www.eproexergy.com/intercambiadores_calor.html

Proceso de fabricacion de un intercambiador de calor
http://www.youtube.com/watch?v=LsfRQGm4-Lc

Manual de mantenimiento de un intercambiador de calor
www.spx.com/en/assets/.../95-03057-es_vot2_wcb.pdf‎