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Module 1: Intercambiadores de calor

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Introducción a los intercambiadores de calor
Hola a todos bienvenidos a los intercambiadores de calor del curso fundamental y análisis de diseño Soy profesor Kumar Das Soy del departamento de ingeniería mecánica IIT Kharagpur. Soy uno de los instructivos de este curso en particular. Hoy en la primera conferencia voy a tratar de dar algunos antecedentes de intercambiadores de calor y algunos objetivos y metas de este curso en particular. Porque usted será tomado conjuntamente por dos instructores yo soy uno de ellos y profesor … del centro de ingeniería Cragganwick de iit-kharagpur que se unirá a mí después de una o dos conferencias y en-entre vamos a cambiar algunas conferencias será tomado por mí y algunas conferencias serán tomadas por el profesor Indonekosh habrá tres asistentes de enseñanza que nos ayudarán. Los participantes que van a formar un foro el en el foro que usted puede plantear sus consultas usted puede plantear algunas preguntas relacionadas con el curso y ese foro será conducido por nuestras TAs. Estos le ayudarán en la comprensión de ciertas cosas que usted no puede recoger con usted es incapaz de recoger de la conferencia habrá algún tipo de enlace entre los participantes y los instructores. También estamos tratando de que si podemos tener algún tipo de clases interactivas entre los participantes cuando los participantes estarán presentes en un lado y en el otro lado el instructor. El curso se ha dividido más o menos 50/50 entre dos instructores. Voy a empezar con él y como he dicho al personal que se hará cargo después de una de dos conferencias. Así que vamos a la introducción al curso el nombre del curso como ya se ha dicho es intercambiadores de calor fundamental y análisis de diseño. Así que lo que estamos tratando de hacer que primero le haremos familiar con diferentes tipos de intercambiadores de calor suponemos que los estudiantes o participantes serán de diferentes antecedentes y podrían tener algún conocimiento básico de intercambiador de calor, algunos podrían no tener una buena percepción con respecto a lo que vamos a tratar de proporcionar ese tipo de percepción o apreciación para los intercambiadores de calor. Así que después de eso nos gustaría, por lo que los temas a ser cubiertos si vemos, así que primero es la introducción que acabo de explicar que voy a tratar de darle algún tipo de apreciación generar en usted algún tipo de interés con respecto a los intercambiadores de calor entonces básico térmico y diseño hidráulico o análisis más bien es el análisis térmico y hidráulico básico. Transferencia de calor son los fenómenos clave que se producen en un intercambiador de calor y puede ocurrir en cualquier modo de transferencia de calor que es la convección de conducción y la radiación, pero veremos que el dominio de la convicción que significa en la mayoría de los casos la convección juega un papel muy importante. Así que cuando la convección está ahí, obviamente hay libre a través de la participación y tenemos muchos problemas hidráulicos. Así que junto con la transferencia de calor tenemos que tener alguna consideración para la hidráulica del intercambiador de calor y en general cómo la transferencia de calor y la hidráulica se debe considerar en un intercambiador de calor que vamos a tratar de hacerle entender una vez que damos la introducción básica al intercambiador de calor. Intercambiadores de calor repetiremos este punto una y otra vez que los intercambiadores de calor tienen justo probablemente es muy difícil de nombrar y el nombre de la industria y la industria donde no vamos a encontrar intercambiadores de calor y si los intercambiadores de calor están siempre presente y en otro campo de la actividad humana entonces vamos a encontrar que hay un gran número de variedades y uno de la principal variedad de intercambiador de calor es el intercambiador de calor tubular donde la geometría principal de la construcción es el control tubular por lo que nos gustaría pasar un tiempo en el intercambiador de calor tubular. Entonces el intercambiador de calor es un dispositivo industrial que queremos sacar mejor de él que significa gastar una pequeña cantidad de tiempo gastando más pequeña cantidad de energía gastando pequeña cantidad de espacio que queremos tener más capacidad del intercambiador de calor y como he dicho que la transferencia de calor es el mecanismo clave de la información clave que se produce en un intercambiador de calor por lo que la transferencia de calor debe ser muy eficaz y deberíamos tener transferencia de calor a una tasa muy alta o tasa mejorada en intercambiadores de calor para que ’ s por qué mejora de la transferencia de calor que se vuelve muy importante en la discusión y el diseño del calor intercambiadores. Así que cuando hablamos de transferencia de calor tenemos toda una clase de intercambiadores de calor que se han hecho a lo largo de los años muy compactos para que dentro de un pequeño volumen o dando una diferencia de temperatura muy pequeña seamos capaces de transferir el calor a un ritmo muy alto. Así que esos intercambiadores de calor se llaman intercambiadores de calor compactos, son muy importantes y están reemplazando el intercambiador de calor convencional muy rápidamente. Se vienen aplicaciones más nuevas y se están diseñando cambios más nuevos y competitivos por lo que pasaremos algún tiempo en la competencia. Entonces estaba entre el intercambiador compacto hay placa-intercambiador de calor que es muy importante debido a su flexibilidad, no quiero decir cuáles son los méritos del intercambiador de calor de la aleta de placa sobre otro intercambiador de calor en general y otro intercambiador de calor compacto en particular. Cuando discutiremos el intercambiador de calor de la aleta de la placa vamos a discutir que pero el intercambiador de calor de la aleta de la placa es tan importante que nos gusta pasar algún tiempo en el intercambiador de calor de la aleta de la placa y este es uno de los temas importantes del curso que vamos a ofrecer. Y luego en el intercambiador de calor de la placa de aletas hay una capacidad de tomar el número de cuerdas, esto es una cosa que me gusta pasar algún tiempo o mi colega pasará algún tiempo. Luego contacto directo intercambiador de calor cuál es el contacto directo con intercambiador de calor vamos a discutir lo que es un intercambiador de calor y vamos a dar alguna idea, pero es como esto a veces las corrientes de fluido que pueden mezclar juntos en un intercambiador de calor por lo que esto se llama intercambiador de calor de contacto directo, aunque los intercambiadores de calor de contacto directo no son muchos en número, pero vuelven a ocupar una posición muy clave en la familia de intercambiadores de calor y de nuevo nos gustaría discutir intercambiadores de calor de contacto directo especialmente porque son ligeramente diferentes de los intercambiadores de calor de contacto indirecto, los regeneradores son intercambiadores de calor para la recuperación o conservación de la energía con respecto a la importancia de los regeneradores importantes y pensamos que deberíamos pasar algún tiempo en los regeneradores. Las pipas de calor se puede considerar como un dispositivo para la conservación de energía son de tipo especial de intercambiador de calor y son muy eficientes que tienen un uso único y vamos a encontrar que en muchos de la demanda juegan un papel muy importante por lo que vamos a tratar de explicar el principio de las tuberías de calor por separado. Microcale intercambiadores de calor con el avance de la industria particularmente con el avance de la industria electrónica, la miniaturización que ha tomado el centro-etapa. Así como vamos por muy alta escala de integración del componente electrónico entonces en una pequeña superficie tenemos que disipar más cantidad, pero al mismo tiempo los componentes deben ser lo suficientemente pequeños por lo que deberíamos tener intercambiadores de calor que son muy eficientes, pero al mismo tiempo que son de tamaño miniatura esto no es sólo para electrónica allí otros lugares la miniaturización ha mostrado sus beneficios. Así que los intercambiadores de calor a escala micro necesita una mención especial y algo de atención de nosotros lo vamos a dar. Cambio de fase intercambiador de calor en general habla sobre el cambio de fase entre líquidos y partículas por lo que básicamente estos son evaporadores, calderas, condensadores etc su principio de diseño son de nuevo ligeramente diferentes en comparación con los intercambiadores de calor convencionales por lo que vamos a dar la debida importancia a este tipo de intercambiadores de calor a continuación, las pruebas de intercambiador de calor que podemos fabricar un nuevo intercambiador de calor por lo que probablemente siguiendo la mejor práctica de diseño podemos fabricar un nuevo intercambiador de calor, pero no estamos seguros de si lo que hemos fabricado de acuerdo a alguna especificación que va a salir de la persona no seguro de lo que se necesita para probar el intercambiador de calor para su rendimiento. Ese podría ser un requisito o en la industria tenemos ya fabricado e instalado intercambiador de calor aún no estamos muy seguros respecto a su rendimiento por lo que necesitamos probarlo. Así que estos son los requisitos de las pruebas de intercambiador de calor, en sí mismo es un tema muy elaborado y complejo, pero dentro del ámbito de este curso estamos tratando de tocar sobre este tema y dar algún tipo de idea básica de cómo se prueban los intercambiadores de calor y luego en una industria no se utiliza un solo intercambiador de calor. Los intercambiadores de calor se utilizan en números muy grandes en números. Si consideramos la refinería de petróleo habrá un gran número de intercambiadores de calor y estos intercambiadores de calor no funcionan como una unidad individual. Toda la planta se va a diseñar integrando, integrando diferentes cepas de fluido a través de intercambiador de calor y esta integración es integración de calor o integración desde el punto de energía térmica. Entonces, lo que obtenemos en una planta en una red es una red de intercambiadores de calor. Cómo podemos sintetizar, sintetizar este tipo de figurado que ese es un tema diferente los fundamentos del intercambiador de calor es necesario pero la síntesis de la red del intercambiador de calor necesita cierto otro tipo que vamos a pasar algún tiempo. En segundo lugar, no hemos mencionado categóricamente porque tenemos la limitación de la hora y cuánto se puede dar en un curso, pero obviamente hay ciertas cosas que vamos a él no está apareciendo en esta lista como la howling de intercambiadores de calor es un aspecto muy importante del diseño del intercambiador de calor y el mantenimiento entonces algunos aspectos del diseño mecánico que se cubrirá cuando estamos diciendo con respecto a los otros aspectos del diseño dejar ’ s igualmente importantes técnicas de fabricación de calor de calor El intercambiador que por sí mismo puede crear otro curso, pero obviamente cuando características únicas que hay algo que tenemos que decir con respecto a la singularidad de la fabricación de intercambiador de calor que vamos a mencionar esto es más o menos es la estructura de costes y vamos a ir en la secuencia se ha mencionado que habrá ejemplos numéricos etc ecuaciones y obviamente habrá descripción para diferentes extensiones una vez que tengamos alguna idea de lo que ’ re vamos a hacer en este curso en particular, vamos a tener alguna definición de intercambiador de calor esta definición que he recogido del libro de Acacia y se han dado referencias de valores para este curso en particular, la definición va como este intercambiador de calor es un dispositivo utilizado para transferir energía térmica entre dos o más fluidos o es superficie sólida y un fluido o sólidos en partículas y si es así cuando estamos dando definición nos gusta ser una definición generalizada, pero después de eso tratamos de crear la impresión para que podamos tener una adecuada perspectiva adecuada con respecto al intercambiador de calor
Así que ahora me gusta decir cuáles son las características comunes y tomamos que no son tan comunes en el intercambiador de calor de acuerdo con esto esta definición particular intercambiadores de calor amplia variedad de aplicaciones que habrá una variación sustancial en su diseño es todavía podría ser muy pequeño podría ser gigantesco en tamaño de los intercambiadores de calor se utilizan más comúnmente lo más completo que es utilizado por parte del intercambiador de calor no es ese principio básico común de la operación de intercambiador de calor que nos gusta explicar en el Muy al principio del curso tomando algunos comentaristas cambios para que veamos cuál es el principio de la operación de intercambiador de calor muchos de ustedes pueden ser conscientes del principio de funcionamiento, pero para el beneficio de otros y para este EK de completitud, por favor, soportar conmigo último AP la construcción más básica de intercambiador de calor y tratar de entender cómo un intercambiador de calor opera el intercambiador de calor más comúnmente intercambio tamil entre dos frutas, hemos dado una descripción general de la definición de intercambiador de calor de intercambiador de calor que puede ser el intercambio de calor entre el número de fluidos o podría haber intercambio de calor entre un fluido y sólido, pero la mayor parte del intercambiador de calor tendrá sólo dos dulces y probablemente estamos teniendo probablemente estamos teniendo la más básica construcción más básica de intercambiador de calor que se muestra en esta diapositiva en particular que se llama hacer tubo dulce en tubo indirectamente texted en algún momento en las alergias se deben explicar, así que vamos a dar un poco de tiempo así que vamos a decir que hay que nos dejan apreciar que no son para ver el dulce que es dulce y es mi espíritu está en el muelle uno que está entrando en el equipo central y luego está saliendo no hay cambio en la tasa de flujo de masa El mismo 3 está saliendo muy dulce al que tiene un flujo de masa 22 esto está entrando aquí y es Ocupando en algún tipo de ella ’ s entre estas dos semanas, entonces habrá intercambio de energía térmica la diferencia de temperatura transporte de energía térmica y el intercambio de energía térmica es la temperatura aquí uno que es más alto en comparación con la temperatura de dos en ese momento entonces lo que vamos a encontrar que uno que viene con una temperatura más alta que la temperatura de la ’ s la temperatura se caerá cuando va a la salida 32 que viene a usted son temperatura comparativamente más baja es la temperatura de pasa a través de esta venta anular y sale este es el principio básico de calor transferencia u otro principio básico de la operación en el intercambiador de calor que están intercambiando el golpe debido a por qué se llama intercambiador de calor indirecto es una pared sólida de esta pared del tubo central de la Central a es la pared sólida que separa estos dos dulces para que ’ s por qué es y es un intercambiador de calor indirecto y la mayoría de los intercambiadores de calor que vamos a encontrar que son indirectamente la mayor parte del intercambiador de calor puede ser diferente geometría diferente construcción que son demasiado dulce texto pero indirecto tipo calor El intercambiador no es el único tipo de que se extendió allí podría haber otro tiempo así que vamos a ver en este gas intercambiador de calor puede ser frío aquí, por supuesto, podría haber dos mecanismos de refrigeración por primera vez debido a la diferencia de temperatura entre el gas caliente y las gotas de líquido frío podría ser sensible transferencia de calor y el líquido evaporar también por qué usted tiene bastante que pueden tomar este líquido cumplir con cierta cantidad de calor latente del gas caliente de modo que en última instancia me cuesta la temperatura, pero por favor encuentre que a los gritos dulces que es líquido y el gas que están entremezclando entre sí no son separados por otra superficie sólida para que los ’ s por qué se llama a este tipo de intercambiadores de calor el contacto directo con la extensión a través de esta es una gran variedad de intercambiador de calor hacer este tipo de intercambiadores de calor no son tantos como podemos encontrar el como podemos encontrar muy grande Ibrahim variedad de intercambiador de calor en alguna aplicación 1 medio intermedio se utiliza para transferir energía de una forma a otra lo que significa que significa que habrá un medio intermedio una vez que lo transferiremos al medio intermedio para la energía térmica temporalmente se almacenará en ese medio intermedio este es básicamente un tipo de almacenamiento que el intercambio de muestra de una energía térmica libre o que va a ganar tienda en Medios inmediatos de la cumbre de este medio medio sería un sólido me un fluido circulante y de nuevo esta mañana podría ser la ensalada estacionaria o en movimiento dependiendo del diseño y de nuevo podemos tener algún tipo de un medio de cambio de fase para el medio intermedio como el medio intermedio o para algunas sustancias está cambiando su cara como los medios intermedios como he dicho que el DB 1st Spring Lake Court fruits equipo lo transferirá al medio intermedio medio intermedio temporalmente Oriente Medio y luego lo transfiere a la tienda de buena comida aquí he mostrado como esquemáticamente un arreglo Que es muy portal muy común y vamos a liberar vamos a discutir más deliberadamente este tipo particular de intercambiador de calor en la etapa posterior de este curso en particular aquí se ve que hay una rotación de let ’ s decir que estamos pensando en una planta de maceta para el producto caliente de la combustión es para ser enviado a la atmósfera de modo que lo que estamos haciendo que producto de la combustión que le estamos enviando este mensaje, pero en medio hay una manera que está rotando a una velocidad más lenta por lo que la colina está rotando y el gas está pasando a través de ella la porción de la colina que está en contacto con los chicos calientes que va a conseguir y entonces esta voluntad es viniendo a la otra parte que deseo que podríamos haber tirado a la atmósfera o desperdiciado así que es la ventaja y obviamente nos da la protección del medio ambiente por lo que esto se llama un intercambiador de calor de almacenamiento de la tracción de la rueda giratoria esta es otra clasificación de ella podemos preparar podemos ver tres cantidades que tenemos 40 cúbico es igual a cero que significa el sobre del intercambiador de calor que está aislado w.w. es igual a cero que significa dentro del intercambiador de calor no hay trabajo hecho o no hay trabajo está siendo transferido desde el exterior y mantener que Jane es igual a cero mostrar su generación dentro del calor El intercambiador es un tipo muy común de representación de la excepción del calentador sólo en algunos casos de contacto directo m es igual a 8 en la mayoría de los casos sólo en algunos casos de contacto directo entre estos equipos y no es igual a lo contrario en contacto directo y m es igual a lo ideal no hay salida de trabajo de entrada porque hay algún tipo de educación creado en diferente el principio de los intercambiadores de calor que de vuelta de cuando la gente comenzó el corazón del arte de la cocina show que usted ve inicialmente estar cocinando Macetas en particular, que el macho maceta y el metal 4000 no para cocinar lo que solían hacer solían utilizar el principio de almacenamiento de las piedras de transferencia de calor bien ajustado y luego los Stones fueron colocados en el agua para que el agua se calentará y todo hirviendo y entonces que podría ser utilizado para cocinar así que era el principio utilizado por los vikingos para cocinar la carne el tipo similar de calor de almacenamiento en era utilizado para la calefacción de la habitación en los países fríos en Egipto durante horas que desplegaron gran número de personas por lo que están morando será cubierto por piedra que será frío durante la noche y temprano en la mañana ir la piedra fría de la escuela se colocará en la habitación y de nuevo durante la noche los tronos serán llevados de nuevo a la El desierto para hacer frío entonces en la antigua Roma podemos ver calefacción central en el hogar y eso fue golpeando el panel del piso del lado de la puerta de la habitación donde el gas caliente usado para ser enviado a una cámara debajo del espectáculo podemos ver en la siguiente diapositiva cómo es esto es esto es un baño romano baños públicos Baño que era muy común en Roma y usted ve debajo de esto debajo de esto hay esto es la caja de fuego que tiene calor se genera mostrar el gas caliente que pasa a través de este y en la parte superior hay líquido para que usted vea esto es transferido entre dos líquidos y este es el concepto temprano de intercambiador de calor la construcción física era algo así año se puede ver a continuación esta estructura de piedra a través de la cual el producto caliente de la combustión pasará y en la parte superior de esto podría haber una habitación o podría haber un baño que se mantendrá en secreto y esta estructura se llama hipocaust y esta arquitectura extra algunas personas dicen que también es común en su civilización del valle del indus pero no ha sido autenticado por la estructura romana romana y la arquitectura de Seth esto se inventa en lo siento esto se descubre en cualquier número de lugares para que usted pueda ver la reputación de este concepto en Corea y en Corea este concepto en particular todavía se utiliza en una forma diferente por la calefacción eléctrica para su condición de aire de la habitación este es el uso más temprano del intercambiador de calor lo que uno puede decir a continuación vamos a ir para la diferente clasificación de los intercambiadores de calor, pero en esta conferencia he tratado de darle alguna idea con respecto al intercambiador de calor y lo que podría ser la inmensidad del intercambiador de calor y cómo la gente antigua sabía el uso de intercambiador de calor de la manera en que lo conocemos la construcción de diseño fue ligeramente diferente gracias y si usted tiene cualquier consulta por favor interactuar con las TAs en el foro.