3. CALCULO INTERCAMBIADORES DE CALOR DE TUBOS CONCÉNTRICOS
3.6. Comparación flujo contracorriente-paralelo
A continuación se muestra un gráfico para ver que configuración (contracorriente o paralelo) se debería utilizar:
Donde:
qp/qc = cociente de calor de la configuración en paralelo y en contracorriente.
C1/C2= cociente de capacidades caloríficas totales.
Se explicaran los siguientes casos referidos al gráfico anterior:
A) Si C1/C2 es pequeño :
entonces, ∆T1 > ∆T2
Igualando los dos flujos de calor (q):
C1 · ∆T1 = C2 · ∆T2
Arreglando la expresión:
En este caso se podría utilizar la configuración que se desee (contracorriente o paralelo), ya que se llega a una qp parecida a qc, es decir, que se llega a una qp/qc=1.0.
B) Si C1/C2 es grande :
entonces, ∆T2/∆T1 también es grande, por tanto:
∆T1< ∆T2
Igualando los dos flujos de calor (q):
C1 · ∆T1 = C2 · ∆T2
Arreglando la expresión:
En este caso, también se podría utilizar la configuración que se desee ( contracorriente o paralelo), ya que se llega a una qp parecida a qc, es decir, que se llega a una qp/qc=1.0.
C) Si U·A/C1 es muy pequeña:
En este caso utilizaríamos la configuración que nos resulte más cómoda (contracorriente o paralelo), ya que se llega a una qp parecida a qc ,es decir, que se llega a una qp/qc=1.0.
Por ejemplo si tenemos una relación de capacidades caloríficas C1/C2 = 15 i U·A/C1 = 2.0:
en el gráfico nos encontraremos con una relación de cocientes de calor qp/qc=0.75;
si qc= 1Kcal, qp= 0.75 Kcal. Por tanto vemos que la configuración a contracorriente será más efectiva que no la configuración en paralelo, ya que en la configuración a contracorriente el aporte de calor es más grande.
En resumen, cuando nos encontramos con los tres casos anteriores, se podrá utilizar la configuración que se desee (contracorriente o paralelo), en cambio, para el resto de casos será mejor utilizar la configuración a contracorriente.