Transferencia de Calor

Conducción:

La transferencia de calor por conducción es la que se realiza por el contacto de dos materiales. Ejemplo típico es la transferencia de calor desde la taza de emoliente caliente hacia las manos cuando la estas agarrando. El calor que se transmite en la cuchara cuando estas calentando un líquido. El calor de una barra de acero cuando estas calentando un extremo y sostienes la barra con guantes del otro extremo. Es también el calor que se va transmitiendo del interior de la caldera hacia la tapa posterior, al tocarla sientes que esta entre 70 y 80 ºC. El calor ha pasado al exterior por conduccion, atravesando 3 materiales: El refractario, la fibra cerámica y la plancha de acero.

Llama de carbón antracitico en caldera vertical

Calor y temperatura: Calor es la cantidad de energía que se transmite de tres maneras de un cuerpo a otro, Temperatura es la energía cinética interna de un cuerpo que indica el grado de movilidad o vibración de sus partículas. Un cuerpo puede tener alta temperatura (La llama de un fósforo) pero baja transferencia de calor (No se puede hervir el agua de una tetera con un fósforo).
Unidades de transferencia de calor: El calor es energía y las unidades mas usadas en el Peru son: Kcal, BTU, donde 1 Kcal = 0.252 BTU.
La formula para determinar el calor que requiere un proceso es: Q = m.Cp.(T2 -T1)
Donde Q es calor en Kcal/h, Cp es calor especifico y T es temperatura.

Convección:

La transferencia de calor por convección es la realizada por los fluidos (Gases o líquidos) los cuales, al calentarse, cambian de densidad. Al calentarse un gas o un líquido, aumenta su volumen, permaneciendo invariable su masa, esto ocasiona un cambio de densidad, donde el fluido más liviano flota sobre el fluido más denso, desplazándose. Este desplazamiento produce una transmisión de calor conocida como convección. Un caso típico es el aire caliente dentro de una habitación, que va subiendo hasta el techo y progresivamente se va calentando hasta que abarca toda la habitación. Otro caso típico es el calentamiento de los tanques auxiliares de petróleo residual. Estos tienen un intercambiado de calor en la parte inferior, y calientan el petróleo, el cual se desplaza por convección hacia la parte superior del tanque, permaneciendo fría la parte inferior.

Radiación

La transferencia de calor por radiación es la que se transmite por ondas electromagnéticas y no necesita de ningún medio para viajar. La energía térmica del sol, llega a la tierra exclusivamente por el fenómeno de radiación. El calentamiento que recibimos en la piel en una tarde de verano es la transferencia de calor del sol por radiación. La transferencia de calor que existe en el hogar de una caldera es también por radiación. La llama del gas irradia el hogar de acero, lo calienta y este calor es así transmitido al agua para generar vapor. En una caldera el 55% de la energía del combustible se transmite al agua por el fenómeno de radiación. El 30% se transmite por convección en los tubos y el 15% se pierde en el ambiente (Gases calientes de la chimenea, perdida de calor por el casco y las tapas delantera y posterior, vapor de agua por la chimenea). Por esta razón, el hogar de la caldera es el elemento más importante en cuanto a la transferencia de calor.

Energia y Combustion

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