Lab 2 Intercambiadores de Calor

TECNOLÓGICO DE COSTA RICA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTROMECÁNICA Ingeniería en Mantenimiento Industrial Laboratorio de Sistemas de Vapor Laboratorio 2 Aplicaciones de los Intercambiadores de Calor Profesor: Ing. Gilbert Bonilla Castillo Estudiante: Omar Leitón Moya 200755922 Grupo: 01 II Semestre 2014  Intercambiador de calor Fundamentalmente un intercambiador de calor es aquel dispositivo que se utiliza para transferir energía en forma de calor de un fluido a temperatura elevada a otro fluido que está a menor temperatura. Básicamente este dispositivo separa los dos fluidos por medio de una pared sólida, por ende los mismos no entran en contacto directo en ningún momento. Los intercambiadores se clasifican básicamente por la forma en que circula un fluido respecto del otro, puede ser en flujo paralelo o a contraflujo. En el de flujo paralelo básicamente lo que se hace es que los dos fluidos vayan en la misma dirección (Figura 1), y en los de contraflujo los fluidos se desplazan en dirección contraria uno respecto del otro (Figura2). Fuente: https://heattransfer-infood.wikispaces.com/Cap%C3%ADtulo+seis Figura 1: Intercambiador de calor de flujo paralelo Fuente: https://heattransfer-infood.wikispaces.com/Cap%C3%ADtulo+seis Figura 2 Intercambiador de contraflujo Tipos de intercambiadores de calor: Hay muchos tipos de intercambiadores de calor, y cada tipo tiene sus características. Tenemos el de coraza y haz de tubos, serpentín, doble tubo, intercambiadores de placas, flujo cruzado y torres de enfriamiento. Coraza y haz de tubos: Son utilizados en aplicaciones que requieren grandes áreas de intercambio y grandes caudales. Este intercambiador consiste en colocar un haz de tubos dentro de uno tubo de gran diámetro al que se le llama coraza. Este tipo es muy utilizado para el enfriamiento en circuito cerrado de equipos eléctricos usando agua desmineralizada y para enfriar soluciones de agua en aceite en depósitos de temple. Fuente: http://epsem.upc.edu/~intercanviadorsdecalor/castella/intercanviadors_calor_industrials.html Figura 3. Intercambiador de corza y tubos Serpentín: En un dispositivo muy simple, consta de un tubo doblado en forma helicoidal que es sumergido en un fluido. Muy utilizados en tanques y en producción de licores. Fuente: http://www.cerveceros-caseros.org/index.php/foro10/7-equipos/49224-rims-o-herms?limit=15&start=15 Figura 4. Intercambiador de serpentín Doble Tubo: Es de los más básicos de los intercambiadores de calor, consiste en dos tubos concéntricos, donde por lo general el fluido frio viaja por el tubo anular y el fluido caliente lo hace por el tubo interior. Es útil para situaciones donde no se puede utilizar intercambiadores de placas. Se utiliza en las industrias alimentaría, química, petroquímica y farmacéutica. Fuente: http://urbinavinos.blogspot.com/2011/03/refrigeracion-del-mosto-o-vino.html Figura 5. Intercambiador de doble tubo. Intercambiadores de Placas: Estos dispositivos tienen muchas ventajas por su tipo de construcción, tienen mayor área de trasferencia por unidad de volumen, quiere decir que ocupan menor espacio, pueden operar con más de dos fluidos y tienen fácil mantenimiento. Se utilizan en enfriadores de nitrógeno líquido, aceite hidráulico, tienen usos en refrigeración como en vapor. Fuente: http://ben.upc.es/documents/eso/aliments/html/lacteo-4.html Figura 6. Intercambiador de placas de acero inoxidable Flujo Cruzado: En este tipo de intercambiador los flujos de los fluidos están a 90° uno respecto del otro. Es utilizado para ventilación, calefacción, refrigeración y aire acondicionado. Fuente: http://discoverarmfield.com/es/products/view/ht35/intercambiador-de-calor-de-flujo-cruzado Figura 7. Intercambiador de flujo cruzado  Torres de Enfriamiento: Las torres de enfriamiento son un tipo de intercambiadores de calor que tienen como finalidad quitar el calor del agua caliente, mediante aire seco y frío, que circula por la torre. Este tipo de intercambiador tiene varios subtipos que son atmosférica donde le movimiento del aire depende del viento, tiro natural donde el flujo se dan por la diferencia de densidades entre el fluido caliente y el frio, tiro inducido donde el aire es succionado mediante un ventilador colocado en la parte superior de la torre, y el de tiro forzado donde el ventilador es colocado en la parte inferior y el aire sale por la parte superior de la torre. Las aplicaciones más comunes son: Sistemas de aire acondicionado y climatización de plantas y naves industriales. Industrias petroquímicas y farmacéuticas. Industrias alimentarias. Industrias automovilísticas. Procesos de producción de acero. Plantas de fabricación de componentes de electrónica y semiconductores. Centrales eléctricas. Instalaciones de refrigeración industrial. Refrigeración de maquinaria, como es el caso de compresores o motores de combustión interna. Centrales nucleares. Fuente: http://esindusweb.e.telefonica.net/es/torres_refrigeracion.htm Figura 8.Intercambiador de calor tipo torre de enfriamiento tiro natural de la empresa ESINDUS SA. Conclusiones Los intercambiadores de calor de tipo coraza y tubos, así como los de doble tubo permiten las configuraciones de contraflujo y flujo paralelo, solo que el coraza y tubos posee una mayor área de contacto. Los intercambiadores de serpentín son muy simples, y se utilizan para calentar fluidos en tanques, Los intercambiadores de placas y flujo cruzado tienen muchas aplicaciones como refrigeración, aire acondicionado, ventilación, etc. Divido a su construcción y capacidad de transferencia de calor. Las torres de enfriamiento son utilizadas en sistemas de gran envergadura, como plantas nucleares, producción de acero o centrales eléctricas.  Bibliografía García Roche, L. & Olmo enjuto, V. (Ed.). (s. f.). SECTOR LÁCTEO Recuperado el 03 de Septiembre del 2014, de http://ben.upc.es/documents/eso/aliments/html/lacteo-4.html Armfield Ltd (s. f.). HT35: Intercambiador de Calor de Flujo Cruzado Recuperado el 03 de Septiembre del 2014, de http://discoverarmfield.com/es/products/view/ht35/intercambiador-de-calor-de-flujo-cruzado DirectIndustry (s. f.). Intercambiador de calor de coraza y tubos - Bowman Recuperado el 03 de Septiembre del 2014, de http://www.directindustry.es/prod/bowman/intercambiadores-calor-coraza-tubos-14017-39357.html Gas Natural Fenosa (s. f.). Torres de Refrigeración Recuperado el 03 de Septiembre del 2014, de http://www.empresaeficiente.com/es/catalogo-de-tecnologias/torres-de-refrigeracion#ancla HeatTransfer-InFood - Capítulo seis (s. f.). 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