Saltar al contenido

Operaciones en contracorriente y en corrientes paralelas

Si un sistema consta de dos flujos, estos podrán circular perpendicularmente o ser flujos paralelos. Además, en caso de que los flujos circulen en paralelo se tienen dos posibilidades: las corrientes pueden ser paralelas si tienen el mismo sentido o pueden ser contracorrientes si tienen sentidos opuestos. Para la transferencia de calor o de masa, la operación en contracorriente es más eficaz.

Un diagrama de corrientes paralelas puede ser el siguiente:

en donde el fluido frío circula por el espacio anular formado por dos tubos y el fluido caliente circula dentro del tubo interior. Este caso es un típico ejemplo de transferencia de calor; en donde el objetivo es calentar el fluido frío o enfriar el fluido caliente.

Si suponemos el caso ideal, en donde por cada grado que disminuye la temperatura del fluido caliente aumenta la misma cantidad la temperatura del fluido frío, gráficamente se tendría lo siguiente:

Un diagrama de operación en contracorriente puede ser el siguiente:

en donde, como en el caso anterior, el fluido frío circula por el ánulo y el fluido caliente lo hace por el interior del tubo.

Si consideramos nuevamente el caso ideal, en donde por cada grado que baja la temperatura caliente aumenta la fría, gráficamente se tendría:

Cuando las corrientes circulan en contracorriente, en el caso ideal, la temperatura de salida de la corriente fría sería la temperatura de entrada de la corriente caliente. En el caso de corrientes paralelas, las temperaturas de salida de ambas corrientes, sería un intermedio entre las temperaturas de entrada de las mismas. Es por esto, que se considera la operación en contracorriente más eficaz para el intercambio de calor.

En caso de tener transferencia de materia, los procesos en contracorriente y en corrientes paralelas pueden verse como una sumatoria de procesos consecutivos.