1. Las superficies de transferencia de calor de un intercambiador de calor pueden llegar a recubrirse con varios depósitos presentes en las corrientes o las superficies pueden corroerse como resultado de la interacción entre los fluidos y el material empleado en la fabricación y diseño del intercambiador.
2. Donde 0 U, designa al coeficiente global de transferencia de calor, referido al área externa, y de igual forma, i U se refiere al coeficiente global de transferencia de calor referido al área interna.
3. Se calcula mediante:
4. Este coeficiente es definido en términos de la resistencia térmica total a la transferencia de calor entre dos fluidos.
5. El factor de suciedad queda definido entonces como:
6. TIPOS DE ENSUCIAMIENTO. • Ensuciamiento químico: en el que los cambios químicos en el fluido causan que se deposite una capa de ensuciamiento sobre la superficie (interna o externa) de los tubos.
7. • Ensuciamiento biológico: causado por el crecimiento de organismos en el fluido que se depositan en la superficie.
8. • Ensuciamiento por corrosión: en el que una capa producto de la corrosión se acumula en la superficie del tubo, formando una capa extra, normalmente de material con un alto nivel de resistencia térmica.
9. • Ensuciamiento por depósito: en el que las partículas en el fluido se acumulan en la superficie cuando la velocidad cae por debajo de cierto nivel crítico.
10. TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR.
11. FACTOR DE SUCIEDAD
12. COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR
13. Los intercambiadores se clasifican normalmente de acuerdo con el arreglo del flujo y el tipo de construcción.
14. Intercambiador de tubería doble: Este es un tipo de intercambiador cuya construcción es fácil y económica, lo que lo hace muy útil. La tubería interior se soporta mediante estoperos, y el fluido entra a ella a través de una conexión localizada en la parte externa del intercambiador.
15. Intercambiadores de Tubo y Carcasa o de Tubo y Coraza: De los diversos tipos de intercambiadores de calor, éste es el más utilizado en las refinerías y plantas químicas en general debido a que: a) Proporciona flujos de calor elevados en relación con su peso y volumen. b) Es relativamente fácil de construir en una gran variedad de tamaños. c) Es bastante fácil de limpiar y de reparar.
16. Intercambiadores Enfriados por Aire y Radiadores: Son equipos de transferencia de calor tubulares en los que el aire ambiente al pasar por fuera de un haz de tubos actúa como medio refrigerante para condensar y/o enfriar el fluido que va por dentro de los mismos. Comúnmente se le conoce como intercambiadores de flujo cruzado debido a que el aire se hace soplar perpendicularmente al eje de los tubos.
17. Intercambiadores de Placas Empacadas (PHE):En este tipo de intercambiadores las dos corrientes de fluidos están separadas por placas, que no son más que láminas delgadas, rectangulares, en las que se observa un diseño corrugado, formado por un proceso de prensado de precisión (Figura 8).
18. • Esta elevada turbulencia permite velocidades de circulación menores en los fluidos, disminuyendo el peligro de ensuciamiento.
19. Método del NUT (número de unidades de transferencia)-rendimiento. El Método del Número de Unidades de Transferencia (NUT) se usa para calcular la velocidad de transmisión de calor en Intercambiadores de calor (especialmente en contracorriente) cuando no hay información suficiente para calcular la Diferencia de Temperaturas Media Logarítmica (DTML). Método del Número de Unidades de Transferencia (NUT).
20. TEMPERATURA LOGARITMICA
21. El término diferencia media logarítmica de temperatura se presenta debido a que la temperatura de uno de los dos fluidos en consideración varía de acuerdo con su recorrido en la dirección de flujo.
22. A través de una longitud L, en un punto donde L = 0 existirá un T entre los dos fluidos y en un punto donde L = L existirá otra T realizándose la medición de L en el sentido del flujo de uno de los dos fluidos. Indiferente del sentido recorrido, Tmax. Será el T mayor y el T min. Será el T menor en cada uno de los puntos citados.
23. METODO DE NUT.
24. METODO DE NUT.
25. Los intercambiadores de calor compactos están diseñados para conseguir una gran área superficial de transferencia de calor por unidad de volumen. En los intercambiadores compactos, los dos fluidos normalmente se mueven en direcciones ortogonales entre sí. Esta configuración del flujo recibe el nombre de flujo cruzado.
26. INTERCAMBIADORES DE CALOR COMPACTOS.
27. INTERCAMBIADOR DE CALOR
28. ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES EN LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR
29. Para el diseño térmico de un Intercambiador de Calor se hace un balance de calor entre los fluidos calientes y fríos sobre la superficie de intercambio térmico:
30. PROPIEDADES DE LOS INTERCAMBIADORES.
31. Consideraciones sobre el diseño y la evaluación de intercambiadores de calor.
32. • Elevada turbulencia en la circulación de los fluidos, consiguiéndose regímenes turbulentos para números de Reynolds de aproximadamente 10, frente al valor 2300 correspondiente a la transición de régimen laminar a turbulento en cambiadores multitubulares.
33. • Menores pérdidas caloríficas, ya que sólo los bordes de las placas están expuestas al ambiente exterior y además de tener pequeños espesores pueden aislarse fácilmente.
34. variacion de analisis de prpiedades termicas
35. • Menores pérdidas caloríficas, ya que sólo los bordes de las placas están expuestas al ambiente exterior y además de tener pequeños espesores pueden aislarse fácilmente.
36. • Elevado valor del coeficiente de transmisión superficial, lo que conlleva valores muy elevados del coeficiente global de transmisión del calor. Así, en aplicaciones agua-agua puede alcanzar valores que oscilan desde 2000 a 6000 kcal/hm2ºC.
37. Las orientaciones para tomar serán 4 en total y son las denominadas por la norma ASTM E-399 (1993) como TL, LT, ST y LS.
38. . Las conclusiones a las que se arribó surgen de un análisis comparativo de los resultados obtenidos para cada orientación estudiada y se confirma lo recomendado por las normas en cuanto a la selección de la orientación TL como la más conservativa.
