Diferencia entre intercambiadores de calor de flujo paralelo y en contracorriente

Escrito por peter hall | Traducido por mike tazenda
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Diferencia entre intercambiadores de calor de flujo paralelo y en contracorriente
Estas torres de enfriamiento reducen la temperatura del agua para que sea igual a la del río. (NA/AbleStock.com/Getty Images)

Los intercambiadores de calor transfieren energía térmica de un medio a otro. Por ejemplo, los refrigeradores usan intercambiadores de calor para transferir calor desde tus alimentos al aire que lo rodea. Probablemente hay intercambiadores en tu edificio de oficinas que transfieren calor del agua caliente al sistema de ventilación en invierno, y del aire del interior hacia el sistema de enfriamiento en el verano. Los intercambiadores de calor vienen en tus variedades, llamadas paralelos y de flujo contracorriente.

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Operación

Los intercambiadores de calor pueden transferir energía entre dos líquidos o entre un líquido y el aire. Los intercambiadores de placa y tubos, los intercambiadores tipo líquido-a-líquido más comunes, se usan habitualmente en edificios grandes como parte del sistema de acondicionamiento de aire y calefacción. Una aplicación común de este tipo de intercambiador es usar vapor para generar agua caliente. En este escenario, el agua caliente fluye por la carcasa, y el vapor viaja a través de ésta dentro de pequeños tubos. Una bomba se encarga de mover el agua caliente desde la sala de máquinas hacia todo el edificio. Un juego separado de bombas mueve el vapor en un circuito entre la caldera y el intercambiador de calor.

Intercambiador de calor paralelo

En el intercambiador paralelo, el agua caliente y el vapor fluyen en la misma dirección. El vapor, más caliente, y el agua, más fría, ingresan en el intercambiador por un extremo, y el vapor enfriado y el agua caliente salen por el otro extremo.

Intercambiador de contracorriente

En un intercambiador de calor de flujo a contracorriente, los dos medios fluyen en direcciones opuestas. El vapor caliente ingresa por el lado izquierdo, y el agua caliente sale por ese mismo lado, mientras que el vapor enfriado sale por el lado derecho y el agua fría ingresa por la derecha también.

Ventajas y desventajas

Si los diseños de los dos sistemas son idénticos, el intercambiador de contracorriente normalmente puede transferir más energía que el intercambiador de diseño paralelo, debido a que la temperatura de salida del agua fría puede acercarse a la mayor temperatura del vapor. Los intercambiadores de flujo paralelo sufren más estrés térmico debido a las diferencias de temperatura extremas en la entrada del dispositivo. Los intercambiadores paralelos son más adecuados cuando la meta es llevar los dos fluidos a la misma temperatura.

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