¿Por qué los intercambiadores de calor deben funcionar a presión constante?

Es una pregunta muy importante. Pero práctica o físicamente, la caída de presión por fricción es inevitable en cualquier sistema de ingeniería. Hablando honestamente, la mayoría de los diseñadores prefieren un flujo turbulento dentro de los tubos que, como resultado, mejora la transferencia de calor y habrá más disipación intermolecular debido a la fricción, la mezcla, etc. Por lo tanto, la caída de presión podría ser importante. Pero manteniendo esto a un lado, por qué la presión es constante O por qué necesitamos presión constante O es que esta presión constante se logra automáticamente o alguna otra tecnología está involucrada. He tratado de discutir lo más eficazmente posible:

1. ¿Por qué necesitamos presión constante en el HX popular?

Cualquier intercambiador de calor que visualice, puede ser condensador o caldera, etc., explotan el cambio de fase de manera muy efectiva. Dado que la temperatura de cambio de fase de una sustancia depende únicamente de la presión de gobierno, el cambio o la caída de presión pueden desequilibrar el cambio de fase. (Digamos que a baja presión el agua hervirá a 20 grados C), por lo tanto, el objetivo efectivo (transferencia neta de calor) no se mantendrá.

2. Cómo se logra automáticamente una caída de presión insignificante en un condensador

Luego, la mayoría de las personas visualiza el condensador como un ejemplo perfecto de un HX. Recuerde, como discutimos que la caída de presión por fricción está presente en cualquier problema de flujo de fluido. Pero en el condensador, debido al cambio de fase (por ejemplo, de vapor a líquido), el flujo de trabajo (pv) finalmente disminuye (ya que el volumen específico de líquido es menor que el vapor). Esto funciona en oposición a la caída de presión por fricción y la caída de presión neta del sistema sigue siendo casi insignificante. Por lo tanto, decimos que HX funciona a presión constante.

3. Un requisito menor

Para extraer el máximo trabajo de la turbina, la mayoría de los intercambiadores de calor funcionan normalmente a presión subatómica. Y el proceso de intercambio de calor en el interior está diseñado de acuerdo con ese principio. Por lo tanto, se debe mantener una presión constante en el interior. Pero prácticamente no existe un sellado perfecto, por lo tanto, algunas plantas avanzadas cuentan con un sistema eyector de tal manera que el aire filtrado desde el exterior puede ser aspirado, únicamente debido al requisito de mantener la presión de funcionamiento constante del intercambiador de calor.

Espero que esto responda a su pregunta

No tengo conocimiento de tales condiciones en dispositivos prácticos. Sin embargo, los condensadores de necesidad funcionan con presiones casi constantes (generalmente subatmosféricas).
Los intercambiadores de calor son, por regla general, diseños compactos que implican convección forzada con una caída de presión considerable.
¿Quizás el interlocutor tiene algo más en mente?