Intercambiador de Calor por contacto Indirecto

El intercambiador de calor por contacto indirecto es un artefacto termodinámico que facilita o nos ayuda a la transferencia de calor entre dos fluidos. El mismo esta compuesto de dos compartimientos. Una serpentina con un fluido o refrigerante que va a recibir el calor proveniente del fluido caliente de una recamara mas grande, a través de una transferencia indirecta de calor, ya que los dos fluidos en ningún momento se mezclan.

eA

sA

Los usos de este artefacto puede ser para enfriar o calentar cualquiera de los fluidos, pues puede ser que se quiera enfriar el fluido de la serpentina por ejemplo como en el caso del radiador.


Propiedades

Temperatura

• La temperatura de salida del fluido A que va por el serpentín a tiene que ser mayor que la temperatura de entrada.

(TsA>TeA)

• La temperatura de salida del fluido por la recamara, fluido B tiene que ser menor que la temperatura de entrada del mismo.

(TsB<TeB)

• La temperatura de salida del fluido B tiene que ser menor o igual que la temperatura de entrada del fluido A.

(TsB<=TeA)

Presión

•  La presión de entrada del fluido A tiene que ser muy semejante a la presión de salida del mismo fluido .

(PeA=PsA)

•  La presión que entra del fluido B tiene que ser semejante a la presión que sale del fluido B.

(PeB=PsB)

Ecuación de Continuidad

m´eA= Variación de masa del fluido A en la entrada.

m´eB= Variación de masa del fluido B en la entrada.

m´sA= Variación de masa del fluido A en la salida.

m´sA= Variación de masa del fluido A en la salida.

Ve= Velocidad de entrada del fluido.

Vs= Velocidad de salida del fluido.

Ae= Área en la entrada del fluido.

As= Área en la salida del fluido.


ve= volumen específico en la entrada.


vs= volumen específico en la salida.


Para el fluido A del serpentín tenemos

m´eA=m´sA

{Ve * Ae/ve}={Vs * As/vs}

Para el fluido B del compartimiento tenemos

m´eB=m´sB

{Ve * Be/ve}={Vs * Bs/vs}

Podemos ver que la masa se conserva em ambos casos osea que la masa que entra es igual a la masa que sale.


Primera Ley

m´eA= Variación de masa del fluido A en la entrada.

m´eB= Variación de masa del fluido B en la entrada.

m´sA= Variación de masa del fluido A en la salida.

m´sA= Variación de masa del fluido A en la salida.

heA= entalpia de entrada del fluido A.

heB= entalpia de entrada del fluido B.

hsA= entalpia de salida del fluido A.

hsB= entalpia de salida del fluido B.

m´eA * heA + m´eB * heB +- Q = m´sA * hsA + m´sB *  hsB

Sin embargo si no tenemos transferencia de calor desde o hacia el ambiente entonces Q=0 y nos queda.


                          m´eA * heA + m´eB * heB = m´sA * hsA + m´sB * hsB
Este principio cumple con la primera ley de la termodinámica que nos dice que la energía total de un sistema cambia de un lugar a otro y a diferentes tipos, pero sin embargo se conserva si el sistema no tiene perdidas de energía como por ejemplo una trasnferencia de calor al ambiente.

Video Ilustrativo

Hipervínculos

Existen algunas empresas que brindan la oportunidad de diseño, instalación y mantenimiento de estos tipos de equipos aqui les dejamos 2 links de ellas.

· http://www.jmabres.com/servicios/intercambiadores.php

· http://www.mapesa.cl/tag/intercambiadores-de-calor