1. INTRODUCCIÓ

1.1. Tipus d'intercanviadors de calor

REGENERADORS

En un regenerador, la transferència de calor entre dos corrents es produeix pel pas alternat de fluids calents i freds a través d’un llit de sòlids, el qual té una apreciable capacitat d’emmagatzemament de calor. El fluid calent proporciona calor als sòlids que s’escalfen de forma gradual; però abans d’arribar a l’equilibri els fluxos són canviats i llavors el fluid fred remou el calor del llit. En un tipus de regenerador, s’utilitzen dos llits idèntics, com en un sistema absorbidor-desorbidor. Un segon tipus utilitza un llit rotatori amb la forma d’una llanta gruixuda, amb el fluid fred que circula axialment a través del sector (generalment 180º) del llit, mentre que el fluid calent circula amb una direcció contrària a través de l’altre sector. En regeneradors rotatoris, el llit és freqüentment una matriu de barres, pantalles o làmines corrugades, fa que tingui una gran àrea de superfície, però a més, una alta fracció de buits i una caiguda de pressió més baixa que un llit de partícules.

Els regeneradors ofereixen l’avantatge d’una àrea de superfície gran per unitat de volum i baix cost comparat amb els intercanviadors de carcassa i tubs. A més, són fàcils de netejar, i la carcassa pot ser fàcilment reemplaçada. El principal problema amb les unitats rotatòries és que una mica de fluid es filtra sota les làmines deflectores que separen als sectors calents i freds. A més, quasi no existeix la mescla dels corrents degut a que algun dels fluids en els espais buits és transportat a través de les làmines cap a un altre sector. Per l’aire preescalfat amb gasos de combustió calenta, la lleugera fuga de gasos de combustió dins de l’aire, i a l’inrevés, no és un gran problema, i els regeneradors rotatoris són àmpliament utilitzats en plantes d’energia elèctrica. També són utilitzats a incineradores, alts forns i motors de turbina de gas. En general, els regeneradors no són idonis per a líquids, degut a que la capacitat tèrmica del líquid en els porus podria ser comparable amb la de la matriu sòlida.

L’efectivitat d’un regenerador depèn del nombre d’unitats de transferència de calor i el cicle de temps. Per capacitats de fluxos iguals i resistències menyspreables en el sòlid, els coeficients de pel·lícula es combinen per obtenir un coeficient global efectiu U.

El nombre d’unitats de transferència es basa en l’àrea de la superfície total dels dos llits o de la roda rotatòria.



On:



A continuació es pot veure el funcionament d'un regenerador (clicar a la imatge per veure-la en moviment):