4.4 Temperatura Media Logarítmica La diferencia de temperaturas en cada punto del intercambiador constituye la fuerza impulsora mediante la cual se transfiere el calor. En el intercambiador los fluidos pueden viajar en contracorriente, paralelo, flujo cruzado o una combinación de ellas, experimentado variaciones de temperatura que no son lineales a lo largo de su recorrido en el intercambiador. Así, la diferencia de temperatura entre los fluidos diferirá punto a punto en el intercambiador. Mediante un balance diferencial de energía en un punto del intercambiador; se llega a la conclusión de que el promedio logarítmico de la diferencia de temperaturas de los extremos del intercambiador representa la verdadera fuerza impulsora de un intercambiador en contracorriente o en paralelo, siendo a su vez estas medias logarítmicas para cada tipo de flujo, diferentes. La obtención de la diferencia de temperatura media logarítmica implica dos hipótesis importantes: los calores específicos no varían con la temperatura y los coeficientes de transferencia de calor por convección se mantienen constantes al atravesar el intercambiador de calor. Los fluidos se desplazan, por lo general, en corrientes del mismo sentido o en contracorriente. La transferencia de calor a través de la pared del intercambiador de calor en una ubicación dada viene dada por la siguiente ecuación: donde, Q = tasa de transferencia de calor, W = J/s [btu/hr] A = área de la superficie de transferencia de calor, m 2 [ft2] U = coeficiente total de transferencia de calor, W/(m2°C) [Btu/(hr-ft2°F)] ΔTLM = diferencia de temperatura media logarítmica, °C [°F] Aquí el valor del coeficiente global de transferencia de calor se puede suponer como una constante. Por otro lado, la diferencia de temperatura varía continuamente con la ubicación (especialmente en la disposición de contraflujo). Para determinar el flujo de calor total, el flujo de calor debe resumirse utilizando áreas elementales y la diferencia de temperatura en el lugar o, de manera más conveniente, los ingenieros pueden promediar el valor de la diferencia de temperatura. La ecuación del intercambiador de calor se puede resolver mucho más fácilmente si pudiéramos definir una “Diferencia de temperatura media” (MTD) . En ciertas aplicaciones puede ser ventajoso utilizar arreglos en corriente o paralelo en vez de contracorriente, motivado a que este arreglo de flujo produce una temperatura de pared más uniforme, lo que minimiza el “stres” térmico, origina una temperatura máxima más baja en la pared del tubo, lo cual eliminar problemas de ensuciamiento, descomposición del fluido y selección del material del tubo.