INTERCAMBIADORES DE CALOR
Los intercambiadores están diseñados para realizar una función específica. Las plantas de generación a vapor usan condensadores, economizadores, calentadores de agua de alimentación, recalentadores, etc. En los intercambiadores la temperatura de uno o ambos fluidos varía en forma continua a medida que los fluidos se transportan a través del intercambiador de calor.
Para los intercambiadores de calor, la ley de Newton del enfriamiento es
U : Coeficiente de transferencia de calor total
A : Superficie de transferencia de calor
D Tm : Diferencia de temperatura media
Fig. 4.21 Intercambiadores de calor
Como el coeficiente U no es constante para todas las partes del intercambiador, conviene evaluarlo con base en la media aritmética de las temperaturas de los fluidos. Por analogía con la convección, se tiene 1/UA igual a la resistencia. La diferencia de temperatura media logarítmica se expresa como
Fig. 4.22 Otros intercambiadores de calor
El problema de calcular la transferencia de calor en los intercambiadores de calor, es que la temperatura de uno o ambos fluidos varía en forma continua a medida que los fluidos se transportan a través del intercambiador de calor. Esto puede observarse en la Figura 4.23, en la que se han trazado en forma gráfica las temperaturas del fluido como una función de la superficie de transferencia de calor para los casos mas comunes de flujo paralelo, contraflujo y para un fluido a temperatura constante. El subíndice h denota fluido caliente y el subíndice c, fluido frío. El subíndice 1 denota la temperatura a la entrada de un fluido al intercambiador de calor y 2 representa la temperatura del fluido a la salida del mismo. La dirección de flujo de cada fluido a través del intercambiador se muestra mediante flechas sobre las curvas de temperatura. La diferencia de temperatura mas grande entre los fluidos en la unidad (tanto a la entrada como a la salida) se designa como q A, y la diferencia de temperatura menor entre los fluidos (tanto a la entrada como a la salida) se designa como q B .
Fig. 4.23 Temperatura de los fluidos en diferentes intercambiadores de calor
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