8/18/2019 Precalentador, contracorriente, compacto.docx
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Precalentador
En sistemas de vapor de gran escala, o en sistemas donde se
requierengrandes temperaturas, el fuido de entrada es comúnmente
precalentado enetapas, en lugar de tratar de calentar dicho fuido
en una sola etapa desde elambiente hasta la temperatura nal. El
precalentamiento en etapas incrementa
la eciencia del la planta y minimiza el choque térmico de los
componentes,que es el caso de inyectar fuido a temperatura ambiente
en una caldera u otrodispositivo operando a alta temperatura. En el
caso de sistemas de generaciónde vapor, una porción del vapor
generado es sustraído y utilizado como uentede calor para
recalentar el agua de alimentación en etapas. !a gura "# semuestra
un e$emplo de la construcción y de las componentes internas de
unintercambiador de calor de agua de alimentación con tubos en orma
de %&% deuna planta de generación de potencia para la etapa del
precalentador. 'l entrarel vapor al intercambiador de calor y fuir
alrededor de los tubos, éstetransere su energía térmica y se
condensa. (bserve que el vapor entra por laparte superior de la
carcaza del intercambiador de calor, donde transere no
solamente el calor sensible "cambio de temperatura# sino también
transere sucalor latente de la vaporización "condensación del vapor
en agua#. El vaporcondensado entonces sale como líquido en el ondo
del intercambiador decalor. El agua de alimentación entra al
intercambiador de calor en el e)tremoinerior derecho y fuye por los
tubos. (bserve que la mayoría de estos tubosestar*n deba$o del
nivel fuido en el lado de la carcaza. Esto signica que elagua de
alimentación est* e)puesta al vapor condensado primero y en
seguidavia$a a través de los tubos y por detr*s alrededor del
e)tremo superior derechodel intercambiador de calor. +espués de
hacer una vuelta de - / 00123circ1/, entonces el agua de
alimentación parcialmente calentada esta su$eta a laentrada de
vapor m*s caliente que entra a la carcaza. El agua de
alimentación
es calentada a mayor temperatura por el vapor caliente y después
sale delintercambiador de calor. En este tipo de intercambiador de
calor, el nivel fuidodel lado de la carcaza es muy importante en la
determinación de la ecacia delintercambiador de calor, pues el
nivel fuido del lado de la carcaza determina elnúmero de tubos
e)puestos al vapor caliente.
Dos corrientes en contracorriente.
!os fuidos se desplazan en direcciones paralelas pero en sentido
opuesto laeectividad de un intercambiador de corriente es mayor que
la delintercambiador en contracorriente. !os precalentadores de
agua dealimentación para calderas y los enriadores de aceite para
aviones son
e$emplos de este tipo de intercambiadores de calor. Esta
conguración seconoce también como intercambiadores de
contracorriente.
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Compactos.
!os intercambiadores compactos permitenlograr razones elevadas
de transerenciade calor entre dos fuidos en un volumenpeque4o y son
de uso común enaplicaciones con limitaciones estrictas con respecto
al peso y el volumen deesos aparatos.!a gran *rea supercial en los
intercambiadores compactos seobtiene su$etando placas delgadas o
aletas corrugadas con poco espacio entre
sí a las paredes que separan los dos fuidos. !os
intercambiadores compactosson de uso común en la transerencia de
calor de gas hacia gas y de gas hacialíquido "o líquido hacia gas#,
para contrarrestar el ba$o coeciente detranserencia de calor
asociado con el fu$o de gases mediante una mayor *reasupercial. 5or
e$emplo, en el radiador de un automóvil, del tipo compacto deagua
hacia aire, no causa sorpresa que las aletas se encuentren su$etas
en ellado del aire de la supercie del tubo. En los intercambiadores
compactos losdos fuidos suelen moverse de manera perpendicular
entre sí y a esaconguración de fu$o se le conoce como fu$o cruzado,
el cual todavía seclasica m*s como fu$o no mezclado o mezclado,
dependiendo de suconguración se dice que el fu$o cruzado es no
mezclado en virtud de que las
aletas de placa uerzan al fuido a moverse por un espaciamiento
particularentre ellas e impiden su movimiento en la dirección
transversal "es decir,paralelo a los tubos#. 6e dice que el fu$o
cruzado es mezclado, dado que elfuido ahora tiene libertad para
moverse en la dirección transversal. En unradiador de automóvil los
dos fuidos son no mezclados. !a presencia de lamezcla en el fuido
puede tener un eecto signicativo sobre las característicasde
transerencia de calor del intercambiador.
