Intercambiadores de Calor
En los sistemas mecánicos, químicos, nucleares y otros, ocurre que el calor debe ser transferido de un lugar a otro,
o bien, de un fluido a otro. Los intercambiadores de calor son los dipositivos que permiten realizar dicha tarea. Un
entendimiento básico de los componentes mecánicos de los intercambiadores de calor es necesario para comprender
cómo estos funcionan y operan para un adecuado desempeño.
El objetivo de esta sección es presentar los intercambiadores de calor como dispositivos que permiten remover calor
de un punto a otro de manera específica en una determinada aplicación. Se presentan los tipos de intercambiadores
de calor en función del flujo: flujo paralelo; contraflujo; flujo cruzado. Además se analizan los tipos de intercambiadores
de calor con base en su construcción: tubo y carcaza; placas, y se comparan estos. Se presentan también los
intercambiadores de paso simple, de múltiples pasos, intercambiador de calor regenerador e intercambiador de calor
no regenerativo. Al final se incluyen algunas de las posibles aplicaciones de los intercambiadores de calor.
Como hemos mencionado, un intercambiador de calor es un componente que permite la transferencia de calor de
un fluido (líquido o gas) a otro fluido.
Entre las principales razones por las que se utilizan los intercambiadores de
calor se encuentran las siguientes:
• Calentar un fluido frío mediante un fluido con mayor temperatura.
• Reducir la temperatura de un fluido mediante un fluido con menor temperatura.
• Llevar al punto de ebullición a un fluido mediante un fluido con mayor temperatura.
• Condensar un fluido en estado gaseoso por medio de un fluido frío.
• Llevar al punto de ebullición a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor temperatura.
Debe quedar claro que la función de los intercambiadores de calor es la transferencia de calor, donde los fluidos
involucrados deben estar a temperaturas diferentes. Se debe tener en mente que el calor sólo se transfiere en una sola
dirección, del fluido con mayor temperatura hacia el fluido de menor temperatura. En los intercambiadores de calor
los fluidos utilizados no están en contacto entre ellos, el calor es transferido del fluido con mayor temperatura hacia el
de menor temperatura al encontrarse ambos fluidos en contacto térmico con las paredes metálicas que los separan.
Tipos de intercambiadores de calor según su construcción
Si bien los intercambiadores de calor se presentan en una inimaginable variedad de formas y tamaños, la construcción
de los intercambiadores está incluida en alguna de las dos siguientes categorías: carcaza y tubo o plato. Como en
cualquier dispositivo mecánico, cada uno de estos presenta ventajas o desventajas en su aplicación, aqui les mostraremos las figuras.
Carcaza y tubo
Plato
