Intercambiador de calor: definición y funcionamiento
Intercambiador de calor
Un intercambiador de calor es un dispositivo que se usa para transferir o transportar calor desde un lugar a otro. Por lo general, se trata del intercambio de calor entre dos líquidos, por ejemplo, el agua. Dependiendo del tipo de intercambiador de calor, pueden existir una o dos fases. Esto se debe a que el intercambiador puede ser de contacto directo o separado. Los intercambiadores de calor de contacto directo son por lo general más económicos ya que no necesitan de una superficie de transmisión de calor para su funcionamiento.
Los intercambiadores de calor se usan para procesos de enfriamiento y de calefacción. Esto significa que es posible encontrar intercambiadores de calor en una gran variedad de electrodomésticos tales como los sistemas de aire acondicionado, calefactores ambientales y refrigeradores. Los intercambiadores de calor también se usan en instalaciones industriales, incluyendo refinerías de petróleo, estaciones de tratamiento de aguas residuales y centrales eléctricas. Existen varios tipos de intercambiadores de calor. Los intercambiadores de carcasa y de tubos contienen varios tubos pequeños dentro de un cilindro. Estos sistemas de tubos de apilamiento son fáciles de desmontar, lo que ayuda en las tareas de mantenimiento.
Un intercambiador de placas usa placas apiladas en lugar de tubos. Suelen estar selladas juntas, aunque esto dependerá de los líquidos que fluyen a través del sistema. Por lo general se usan al interior de las calderas de gas, en las que el calor generado en la cámara de combustión se transfiere al agua de uso doméstico. Este tipo de intercambiadoras se utiliza habitualmente en refrigerantes para el procesamiento de alimentos y bebidas. Por último, existen intercambiadores de calor refrigerado por aire, que se utilizan en vehículos o aplicaciones móviles. En estos casos, el intercambio de calor se produce entre el aire y el fluido de transferencia de calor, como por ejemplo, en los ventiloconvectores o en aires acondicionados.
Además, se debe considerar el tipo de flujo para el uso de intercambiadores de calor. Los tipos de flujo más comunes son a contracorriente, concurrente, cruzado e híbrido. Estos términos se refieren a la dirección en que los fluidos corren uno junto al otro. Por ejemplo, en el caso del flujo a contracorriente, los fluidos fluyen en direcciones opuestas, mientras que en el flujo concurrente fluyen en la misma dirección. En cambio, en el flujo cruzado los fluidos se cruzan formando un ángulo recto