inicio > Exposición > Contenido
Flujo paralelo y contador diseña intercambiadores de calor
Jul 29, 2017

Aunque los intercambiadores de calor pueden ser muy diferentes en diseño y construcción y pueden ser de tipo único o dos fases, sus modos de funcionamiento y la efectividad son en gran parte determinada por la dirección del flujo fluido en el intercambiador.

Las modalidades más comunes de rutas de flujo en un intercambiador de calor son contraflujo y flujo paralelo. Un intercambiador de contraflujo es uno en que la dirección de la corriente de uno de los fluidos de trabajo es opuesta a la dirección al flujo del otro fluido. En un intercambiador de flujo paralelo, fluyen de ambos fluidos en el intercambiador de calor en la misma dirección.

Figura 9 representa las direcciones de flujo de los intercambiadores de paralelo y contracorriente. Condiciones comparables, más calor se transfiere en un arreglo de contracorriente que en un paralelo intercambiador de calor de flujo.

图片1.png

Los perfiles de temperatura de los dos intercambiadores de calor indican dos desventajas importantes en el diseño de flujo paralelo. En primer lugar, la diferencia grande de la temperatura en los extremos (Figura 10) provoca grandes tensiones térmicas. La expansión y contracción de los materiales de construcción debido a diversas temperaturas de fluido opuestas pueden conducir a la eventual falta de material. En segundo lugar, la temperatura del fluido frío salida del intercambiador de calor nunca excede la temperatura mínima del fluido caliente. Esto relación es una clara desventaja si el propósito del diseño es aumentar la temperatura del fluido frío.

图片2.png

El diseño de un intercambiador de calor de flujo paralelo es ventajoso cuando dos líquidos se requieren a casi la misma temperatura.

El intercambiador de calor contracorriente tiene tres importantes ventajas sobre el diseño de flujo paralelo. En primer lugar, la diferencia de temperatura más uniforme entre los dos fluidos reduce las tensiones térmicas en el intercambiador. En segundo lugar, la temperatura de salida del fluido frío puede acercarse a la temperatura máxima del fluido caliente (la temperatura de entrada). En tercer lugar, la diferencia de temperatura más uniforme produce un ritmo más uniforme de la transferencia de calor en el intercambiador de calor.

Ya sea paralelo o contracorriente, transferencia de calor en el intercambiador de calor consiste en la conducción y convección. (Caliente) un fluido convectivo transfiere calor a la pared del tubo donde la conducción realiza a través del tubo a la pared opuesta. El calor convectivo entonces se transfiere al segundo fluido. Porque este proceso tiene lugar en toda la longitud del intercambiador, la temperatura de los líquidos que fluyen a través del intercambiador no es generalmente constante, sino que varía sobre la longitud entera, como se indica en la figura 10. La tasa de transferencia de calor varía a lo largo de la longitud de los tubos del intercambiador porque su valor depende de la diferencia de temperatura entre caliente y el fluido frío en el punto de ser visto.