UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO DE MANABÍ
FACULTAD DE INGENIERÍA, INDUSTRIA Y ARQUITECTURA
CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL
TEMA:
INTERCAMBIADORES DE CALOR
AUTORES:
ASIGNATURA:
OPERACIONES UNITARIAS
CURSO:
7° “B”
DOCENTE:
ING. JOUBER AZUA ALVIA
INTRODUCCIÓN�
En el ámbito de la ingeniería y la industria moderna, la transferencia de energía térmica entre fluidos constituye un proceso esencial para el funcionamiento eficiente de numerosos sistemas. Este fenómeno es especialmente relevante en aplicaciones donde se requiere calentar, enfriar, condensar o evaporar un fluido, sin que exista contacto directo entre las sustancias involucradas. En este contexto, los intercambiadores de calor se presentan como dispositivos clave, diseñados para facilitar dicho intercambio térmico de manera controlada y eficaz.
�DEFINICIÓN �
Un intercambiador de calor es un dispositivo que permite la transferencia de energía térmica entre dos fluidos a diferentes temperaturas, sin que estos se mezclen entre sí. La transferencia de calor puede ocurrir por conducción, convección o radiación, dependiendo del diseño del equipo y de las condiciones de operación
Principios de funcionamiento�
Estos equipos son fundamentales en los procesos térmicos industriales, ya que permiten reutilizar la energía térmica y reducir el consumo energético. El principio básico de operación es la Ley de Fourier para la conducción de calor y las ecuaciones de transferencia de calor por convección.
�ESQUEMA �
CLASIFICACIÓN �
De acuerdo a la forma de contacto térmico:
Tipo de contacto entre fluidos�
De acuerdo a los mecanismos de transferencia de calor
De Acuerdo al Número de Fluidos Involucrados
La mayoría de los procesos de disipación o recuperación de energía térmica envuelve la transferencia de calor entre dos fluidos, de aquí que los intercambiadores de dos fluidos sean los más comunes, sin embargo, se encuentran equipos que operan con tres fluidos.
De Acuerdo a la Disposición de los Fluidos �
La escogencia de una disposición de flujo en particular depende de la eficiencia de intercambio requerida, los esfuerzos térmicos permitidos, los niveles de temperatura de los fluidos, entre otros factores.
Intercambiadores de Calor de Paso Único�
Intercambiadores de Calor de Pasos Múltiples �
Una de las ventajas de los pasos múltiples es que mejoran el rendimiento total del intercambiador, con relación al paso único. Pueden encontrarse diferentes clasificaciones de acuerdo a la construcción del equipo: Paralelo-cruzado, contracorriente-paralelo, contracorriente-cruzado y combinaciones de éstos.
De Acuerdo a la Compactación de la Superficie�
De acuerdo a la relación superficie de transferencia de calor a volumen ocupado, los equipos también pueden ser clasificados como compactos o no compactos. Un intercambiador compacto es aquel cuya relación superficie a volumen es alta, mayor de 700 m 2 /m3 (213 ft 2 /ft 3) valor que es arbitrario.
De Acuerdo al Tipo de Construcción�
De los diversos tipos de intercambiadores de calor, en esta parte solo se van a describir algunos de los más importantes y más usados a nivel industrial.
Intercambiador de Doble Tubo
Este es uno de los diseños más simples y consiste básicamente de dos tubos concéntricos, en donde una corriente circula por dentro del tubo interior mientras que la otra circula por el ánulo formado entre los tubos.
Intercambiadores de Tubo y Carcaza o de Tubo y Coraza
Intercambiadores Enfriados por Aire y Radiadores
Intercambiadores de Placas Empacadas (PHE)
Intercambiadores en Espiral (SHE)
Estos intercambiadores se originaron en Suecia hace mas de 40 años para ser utilizados en la industria del papel y son llamados también SHE debido a sus siglas en inglés: Spiral Heat Exchanger
APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA �