El operador de calderas (transferencia térmica en las calderas 3)
El operador industrial de calderas, debe conocer el segundo mecanismos para la transferencia de calor.
La convección es la transferencia de calor a o desde un fluido (líquido o gas) fluyendo hacia o sobre la superficie de un cuerpo, con mayor precisión, se define como libre o forzada, la convección libre es la que produce circulación del fluido de transferencia debido a una diferencia de densidad resultante de los cambios de temperatura.
En la figura el agua calentada y el vapor ascienden desde la izquierda y son desplazados por el agua más fría (y más pesada) de la derecha. Esto produce convección libre de calor (transferencia de calor) entre el calor de un lado del tubo en U y el agua fría del otro lado. Ahora, la conducción tiene lugar primero entre la película gaseosa y el metal del tubo, después al agua. Pero si el agua no circula, dará por resultado una igualación de las temperaturas. La transferencia de calor entonces cesaría.
La convección forzada tiene lugar cuando la circulación del fluido es positiva por algún medio mecánico significativo, como una bomba de agua o un ventilador para los gases. La transferencia de calor por convección está pues ayudada mecánicamente, en el caso de la convección forzada.
Añadiendo superficie de caldera puede aumentar la absorción de calor, pero como se ve en la Figura inferior, el gradiente de temperatura caerá más y más. Así pues en algún punto la ganancia en eficiencia será mucho menor que la requerida por la circulación forzada y se incrementará con la adición de superficie calefactora por convección, incrementando el coste de la misma.
