Diseño De Generador De Vapor

Diseño de Generadores de Vapor con Recuperación de Calor
Un Generador de Vapor con Recuperación de Calor (HRSG) obtiene calor de un gas caliente. En este artículo, revisamos en detalle el proceso de diseño de estos equipos.
Los HRSG se fabrican en numerosas formas, diseños, configuraciones, etc. Para simplificar nuestro artículo nos referiremos a las unidades de recuperación de calor de tipoacuatubular (en contraposición a las pirotubulares).
En el diseño de un HRSG, el primer paso es normalmente realizar un balance de calor teórico que nos dará la relación entre el lado del tubo y el lado de la camisa. pueden incluir otros servicios de intercambiador de calor, en este momento solamente consideramos tres tipos de serpentín presentes, evaporador, sobrecalentador y economizador.Sección del evaporador
En estos serpentines, el agua de efluentes que pasa a través de los tubos se calienta al punto de saturación por la presión que está fluyendo.
Sección del recalentador
usa para secar el vapor saturado que se separa en el colector de vapor. La sección del sobrecalentador normalmente se localiza en el chorro de gas más caliente, frente al evaporador.
a veces llamadoprecalentador, se utiliza para precalentar el agua de alimentación que se introduce en el sistema para remplazar el vapor que se extrae del sistema vía el recalentador o salida de vapor y la pérdida de agua en el purgado.
Tipos y configuraciones de HRSG
La configuración del evaporador es conocido como "tipo", y generalmente encontramos cinco tipos.
* Configuración del evaporador con bastidor en D.* Configuración del evaporador con bastidor en O.
* Configuración del evaporador con bastidor en A.
* Configuración del evaporador con bastidor en I.
* Configuración del evaporador con tubo horizontal.
Preparación del esquema de flujo para el HRSG.

Después de estudiar las distintas opciones de evaporadores para la unidad, el siguiente paso importante en el diseño es decidir laconfiguración de los serpentines en la unidad. Por supuesto, si hay sólo un evaporador presente, el esquema es muy simple, pero si, como en la mayoría de los casos, hay más de un serpentín, deben hacerse consideraciones adicionales a su posición en el chorro de gas.
Equilibrio de calor .
Diseño del Pinch del Evaporador
El pinch del evaporador, es el que limita lacantidad de calor que puede recuperarse en el diseño del HRSG. Para muchos propósitos generales, tales como los encontrados en refinerías y plantas químicas, un pinch de 50 ºF proporciona un diseño económico. Pero en mercados más competitivos de ciclo combiando o plantas de co-generación, no es raro encontrar un pinch por debajo de 30 ºF.

Otros procesos

Otras temperaturas de proceso que debenestudiarse son el agua del economizador, de recalentamiento de vapor recalentado y requerimientos de sangrado.
Transferencia de calor

Otros cálculos adicionales requeridos en el proceso son:
* Selección y materiales de los tubos.
* Selección y materiales de superficie extendida.
* Radiación, no-luminoso, indirecto.
* Tubos desnudos, transferencia de convección.
* Tubosde aletas, transferencia de convección.
* Tubos curvos, transferencia de convección.
* Radiación reflexiva, vigas cortas.
* Conductividad térmica de metales.
* Cálculos de la temperatura de las paredes del tubo.
Procesos

Otros cálculos son los relativos al proceso y son los siguientes:
* Propiedades térmicas de agua y vapor.
* Propiedades térmicas del gas de loshumos.
* Combustión, ignición suplementaria.
* Coeficientes de transferencia de calor.
* Caída de presión en el interior de los tubos.
* Caída de presión del lado del gas a través de los tubos.
* Pérdidas de presión en conductos.
* Punto de rocío ácido del gas de los humos.
* NOx y otras consideraciones.
Circulación

La generación de vapor en tubos de...