Preguntas Escritas Tema Iv

TEMA IV INTERCAMBIADORES DE CALOR

PREGUNTAS ESCRITAS 1.- ¿Cuál es la misión de los intercambiadores de calor? R: Su misión es: 1. Calentar un fluido por medio de otro más caliente (Ej.: calentadores). 2. Reducir la temperatura de un fluido, por medio de otro más frío(Ej.:enfriadores). 3. Condensar un gas o vapor, por medio de otro fluido más frío (Ej.:condensadores). 4. Evaporar un fluido líquido por medio de otro más caliente (Ej.: calderas). 5. Evaporar un fluido líquido mientras se condensa un fluido gaseoso más caliente. 2.- ¿Cómo se clasifican los intercambiadores de calor por la dirección relativa del flujo de los fluidos? R: paralelos, cruzados y contrarios . 3.- ¿Cómo se clasifican los intercambiadores de calor por el numero de veces que un fluido cede calor al otro? R: de paso simple y de paso múltiple (es el número de recorridos a lo largo del cambiador de calor). 4.- ¿Cómo se clasifican los intercambiadores de calor por la trayectoria del calor? R: contacto directo o de mezcla y de contacto indirecto o de superficie. 5.- Explica como es flujo en este intercambiador de calor y por que se caracteriza. R: Es de flujo paralelo, y se caracterizan, porque ambos fluidos van en la misma dirección y al abandonar el intercambiador salen con temperaturas muy próximas.

6.- Explica como es flujo en este intercambiador de calor y por que se caracteriza. R: Es de flujo cruzado, y se caracterizan por que los fluidos van perpendicularmente y son aptos para condensar grandes volúmenes de vapor.

7.- Explica como es el flujo en este intercambiador de calor y por que se caracteriza. R: Es de flujo contrario, y se caracterizan por que los fluido circulan en sentido contrario. El fluido abandona el intercambiador de calor a una temperatura cercana a la entrada del más caliente

8.- ¿Cómo se clasifican los intercambiadores de calor según su construcción?. R: Tipo de contacto indirecto, de cámara, de superficie: el calor se transmite a través de tubos o de láminas de metal (titanio), un fluido circula por el interior y otro por el exterior. Tipo de contacto directo, a chorro, de mezcla: los dos fluidos se mezclan abandonando el intercambiador como un único fluido. 9.- Los intercambiadores de calor del tipo de cámara y haz de tubos. ¿Cómo se pueden clasificar? R: De superficie ampliada, De tubos rectos, De tubos en “U”, De serpentines múltiples, De tipo de película, De superficie ampliada. 10.- Intercambiadores de placas, ¿qué ventajas tiene frente a los de tubos?. R: Son que se requieren menos dimensiones para la misma capacidad de enfriamiento, facilidad de desmontaje y limpieza.

11.- ¿Cómo se determina el numero de placas de un intercambiador de placas?¿Qué facilitan las corrugaciones de las placas?. R: El número de placas se determina en función de los caudales, propiedades físicas de los fluidos, pérdidas de carga admisibles y programa de temperaturas. El corrugado de las placas facilita la formación de turbulencias y soporta la presión diferencial que se produce. 12.- En cuanto a los materiales de que están construidos los intercambiadores de placas dependen fundamentalmente de las características de los fluidos que vayan a intercambiar calor. ¿Cuáles son las principales condiciones que se deben tener en cuenta al seleccionar el material de las placas?. R: Facilidad de deformación por prensado. Pequeña resistencia térmica. Inatacabilidad por los fluidos a emplear. 13.-¿Cuáles son los materiales más usualmente empleados en los intercambiadores de calor de placas para la fabricación de las mismas? ¿Y para las juntas? R: Son: los aceros inoxidables y las aleaciones de níquel, cromo, y titanio, mientras que para las juntas se emplean siliconas, caucho natural y sintético. 14.- Enumera las ventajas en la utilización de los intercambiadores de calor de placas. R: • • • • • • •

Elevada turbulencia en la circulación de fluidos. Elevados valores del coeficiente de transmisión superficial. Menores perdidas caloríficas. Menor espacio necesario que otros tipos de cambiadores dada su elevada relación superficie de intercambio / volumen total.  Fácil accesibilidad a ambas caras de cada placa, lo que permite una mejor inspección y limpieza, lo que puede realizarse en el mismo lugar de su emplazamiento. Facilidad de sustituir elementos con la consiguiente ventaja de facilitar las reparaciones y realizar ampliaciones con máxima economía. En el caso de deterioro de las juntas, se produce escape de fluido hacia el exterior, siendo posible repararlas inmediatamente, evitándose mezclas o contaminaciones de los fluidos.

15.- Enumera los inconvenientes en la utilización de los intercambiadores de calor de placas. R: • • •

Limitación que imponen las juntas de unión entre placas, ya que no permiten trabajar con temperaturas superiores a 250ºC o presiones mayores de 20 atm. Presentan mayor pérdida de presión en la circulación de fluidos. De no ser necesarios materiales especiales, el cambiador de placas es más caro que los multitubulares.

16.- Los intercambiadores de calor “Espirales”¿A que tipo pertenece?¿Cómo es la transferencia de calor y que ventajas tienen estos intercambiadores con respecto a otros sistemas de enfriamiento convencional? R: Es un tipo de intercambiador en el cual la transferencia de calor es muy alta debido a que los flujos son de tipo contrario y de una gran longitud en el recorrido de los fluidos, por lo que la temperatura que se logra al final del trayecto es muy próxima en ambos fluidos. Para la misma superficie efectiva , requiere un espacio menor para su instalación que otros sistemas de enfriamiento de tipo convencional. 17.- El tamaño de un enfriador de aceite ¿De que depende?. R: de la cantidad de calor que se necesite extraer por unidad de tiempo y de la velocidad máxima de agua permitida. 18.- ¿Qué ventajas tienen las torres de refrigeración? R: • • •

No necesita presión a la entrada de la torre, debido a su sistema de distribución de agua por gravedad. Relleno laminar de las placas que permiten que se moje el 100%. Separación entre placas de muy difícil obstrucción y fácil inspección. Grupo moto-ventilador de fácil acceso y de bajo nivel sonoro.

19.- Los condensadores de superficie son aquellos en los cuales se interpone una superficie metálica entre el vapor y el fluido refrigerante. Atendiendo al flujo de refrigerante y del vapor, ¿cómo se clasifican?.¿Cuáles son los más usados? R: 1) Condensadores de equicorriente 2) Condensadores de contracorriente 3) Condensadores de flujo cruzado que son los más usados.

20.-¿Cuáles son los condensadores regenerativos?. ¿Qué se consigue con estos condensadores? R: Se conocen con este nombre los condensadores de superficie y el tipo de cámara o haz de tubos, que permiten el aprovechamiento del calor del vapor para aumentar la temperatura de agua condensada llevándola hasta la temperatura de vaporización. Con esto se logra economizar combustible, por tener ya caliente el agua de alimentación y eliminar el aire en disolución, evitando corrosiones en las calderas. 21.-¿Por qué se dice que los condensadores regenerativos disponen de un “pozo caliente”?. ¿Cómo se consigue? R: Para conseguir un aumento de temperatura se dejan entre los haz tubular unos pasos por los que parte del vapor desciende y va directamente a ponerse en contacto con el agua condensada en la parte baja consiguiendo que aumente la temperatura. Esta temperatura se consigue ya que este vapor no está en contacto con los tubos de enfriamiento. 22.- En los condensadores existe un espacio donde se acumula la mezcla de aire saturado con vapor. ¿Qué nombre recibe este espacio y quien aspira dicha mezcla?. R: Sección de enfriamiento y de aquí aspira los eyectores.