Los cambiadores de calor de tubos concéntricos son los modelos de cambiador de calor más sencillos y se utilizan preferentemente para la transferencia de calor a grandes diferencias de presión o entre medios altamente viscosos (p. ej., lodos residuales). Una ventaja es el espacio interior de los tubos a través del cual fluye el medio homogéneamente, ya que no existen zonas muertas de flujo.
Con el banco de ensayo WL 302 se pueden contemplar las propiedades características de una transferencia de calor en el modelo de un cambiador de calor de tubos concéntricos. La transferencia de calor se produce en tubos montados coaxialmente. El agua caliente fluye por el tubo interior y el agua fría por el tubo exterior. En este caso, el agua caliente entrega una parte de su energía térmica al agua fría.
En los ensayos se puede demostrar tanto el modo de flujo paralelo como el modo de flujo a contracorriente con sus diferentes curvas de temperatura.
La curva de temperatura no lineal a lo largo del cambiador de calor de tubos concéntricos se muestra mediante la medición de las temperaturas del agua en ambos tubos a la entrada, a la salida y a la mitad del tramo de transferencia. Una medición de la temperatura de la pared del tubo permite, además, el estudio de la transferencia de calor en la pared. En la evaluación del ensayo se determinan las magnitudes importantes como flujo térmico, coeficiente global de transferencia de calor y pérdidas de calor.
El circuito cerrado de agua caliente contiene un depósito con calefacción eléctrica y una bomba. Un termostato mantiene la temperatura del agua caliente a un nivel constante. El suministro y la evacuación del agua fría se realiza a través de la red del laboratorio.
Se registra el caudal, así como todas las temperaturas relevantes. Los valores de medición se leen en indicadores digitales y se pueden transferir al mismo tiempo directamente a un ordenador vía puerto USB para su posterior evaluación con ayuda del software suministrado.
