cambiadores de calor para sistemas de refrigeracion

1. ESCUELA POLITÉCNICA
NACIONAL
Cambiadores de calor

2. Cambiador
es de
temperatur
a.
Dispositivo diseñado
para transferir calor
entre dos medios, que
estén separados por
una barrera o que se
encuentren en
contacto
Sirven para transmitir el
calor de un fluido que
fluye a otro con una
temperatura inicial más
baja
Para la transferencia
de calor, la diferencia
de temperatura entre
ambos fluidos es
fundamental como
gradiente motriz.
Dependiendo de la
dirección del flujo (p.
ej. contracorriente,
flujo paralelo), el curso
de la diferencia de
temperatura a lo largo
del recorrido puede
marcarse de formas
distintas.

3. El flujo térmico total
transmitido depende
directamente de la
superficie de
transferencia
Por esta razón se utilizan distintas
geometrías de pared para aumentar
la superficie de transferencia.
Transferencia
de calor del
fluido más
caliente a la
pared
Conducción
de calor a
través de la
pared
Transferencia
de calor de
la pared al
fluido más
frío
Tipo de
fluidos
Velocidad
de flujo
de los
fluidos
Estados
físicos de
los fluidos
La transferencia de calor
del fluido a la pared o de la
pared al fluido depende de
los siguientes factores, entre
otros:
La transferencia de calor se
divide en tres etapas:

4. Con los
cambiadores
de calor en
ciclos de
refrigeración
se modifica el
estado físico
del
refrigerante
En los
evaporadores
se modifica el
estado físico
del
refrigerante de
líquido a
gaseoso.
Para ello, el
refrigerante
tiene que
absorber
calor a
través de la
pared.
Grosor de
la pared
Material de
la pared
La conducción
de calor en la
pared depende
de los siguientes
factores, entre
otros

5. En la refrigeración se utilizan distintos tipos de
cambiadores de calor dependiendo de la aplicación
correspondiente
Cambiadores de calor de placas.
Cambiador de calor de tubos concéntricos.
Cambiador de calor de espiralado coaxial.
Cambiador de calor de tubos de aletas

6. Cambiadores de
calor de placas.
Son ideales para
aplicaciones en las que
los fluidos tienen una
viscosidad
relativamente baja y no
contienen partículas.
Además son una elección
ideal donde existe un
pequeño salto térmico
entre la temperatura de
salida del producto y la
temperatura de entrada del
servicio.
Estos consisten en
delgadas planchas
corrugadas,
empaquetadas o bien
soldadas con Cobre.
Las placas son apretadas
unas contra otras formando
el paquete de placas
dentro de un bastidor, en el
que el flujo de producto se
encuentra en canales
alternos y el servicio entre
los canales del producto.

7. APLICACIONES TÍPICAS:
• Calentamiento
• Calentamiento de vapor
• Enfriamiento
• Recuperación de calor
• Para uso industrial desde
Farmacéutico, Alimenticio, Químico,
Petroquímico, Plantas Eléctricas,
Plantas Siderúrgicas, Marino y otros
más.
• Torres de Enfriamiento secas.
• Calentadores de Agua y otros fluidos,
mediante vapor.
• Enfriadores de Aceite.
• Recuperadores de Calor,
particularmente con diferenciales
cortos de temperatura.
• Manejo de sustancias corrosivas,
medias.
• Enfriadores de agua salada.
• Para cualquier aplicación donde se
requieren diferenciales cortos de
temperatura.
• Para usos de refrigeración libres de
congelación.

8. Cambiador de calor de
tubos concéntricos
Hay dos posibles
configuraciones
en cuanto a la
dirección de los
fluidos: a
contracorriente
y en paralelo.
Uno de los fluidos
fluye por el interior
del tubo de menor
diámetro y el otro
fluido fluye por el
espacio anular entre
los dos tubos.
Estan
constituidos
por dos tubos
concéntricos
de diámetros
diferentes.

9. Para uso de
Refrigeración: como
Evaporadores,
Condensadores,
Subenfriadores,
Desupercalentadores y
Evaporadores de
Cascada/Condensad
ores.
Calentadores
mediante
vapor
Condensador
de vapor
Enfriadores de
Nitrógeno
Líquido
Usos mas
comunes

10. Estos están formados por un
tubo enrollado el cual forma
una espira uniforme y
compacta, la cual va montada
en el interior de la carcasa.
Permite mejorar la transferencia de
calor, tanto la eficiencia como el
espacio son optimizados. La forma
que este posee genera una fuerza
centrifuga dentro del tubo que
aumenta la transferencia de calor.
Una característica especial es que al
variar el diámetro del tubo y el
numero de espiras, se puede tener un
mejor resultado con lo cual el sistema
trabajara de mejor manera.
Cambiador de calor de espiralado coaxial

11. Aletas
externas
Aletas
internas
Cambiador de
calor de tubos de
aletas