Para que pueda realizarse una transferencia de calor entre dos fluidos debe cumplirse que:
*Exista una diferencia de temperaturas entre ellos. Cuanto mayor sea esa diferencia, tanto mayor será la velocidad de transmisión de calor.
*Ambos fluidos estén separados por una superficie a través de la cual pueda transferirse calor (área de transferencia de calor). Cuanto mayor sea el área de contacto entre dos fluidos mayor será la cantidad de calor que pueda transferirse por unidad de tiempo entre ellos.
Q= U*A*ΔT
donde: U= coeficiente global de transmisión de calor
ΔT= diferencia de temperatura entre los dos fluidos
La anterior, es una ecuación cinética de transferencia de calor que permite calcular el área del equipo necesaria para lograr la transferencia de calor Q, entre dos corrientes cuya diferencia de temperatura es ΔT. Esta área depende del coeficiente de transferencia U, el cual puede variarse modificando las características de diseño del equipo. El objetivo básico de diseño, es lograr el mayor valor posible del coeficiente U que sea compatible con las restricciones impuestas por el proceso.
La resistencia U está formada por tres resistencias en seria. Pero, como por lo general los tubos de intercambiadores son metálicos, y debido a la alta conductividad térmica de los mismos, el tercer sumando se desprecia y se calcula a U como:
1/U= 1/(hi*Ai/Ao) + 1/ho
Donde h son los coeficientes peliculares y A las áreas, internas y externas.