Análisis y diseño de equipos de transferencia de calor usados en la industria del gas natural.

Esquema.

Análisis Y Diseño De Equipos De Transferencia De Calor Usados En La Industria Del Gas Natural.

-Factores De Obstrucción.
-Diseño De Intercambiadores De Calor.
-Criterios De Diseño.
-Computación Aplicada Al Diseño De Intercambiadores De Calor.
-Diseño De Un Intercambiador De Doble Tubo.
-Uso De Programas Para La Evaluación Y Diseño De Diversos Tipos De Intercambiadores De Calor(Hextran, Htri)
- Intercambiador por viscosidad.
-Transferencia De Calor Irradiada.

INTRODUCCIÓN

Los procesos de transferencia de calor se realizan en equipos conocidos como intercambiadores de calor. Los intercambiadores de calor son usados para la transferencia de calor entre dos o más fluidos. El intercambiador de calor compacto más empleado es el de tubos aletados. La configuración dela aleta puede ser rectangular o circular, continua o individual; a su vez la geometría para los tubos puede ser circular, plana u oval.
Los intercambiadores de calor son los equipos más empleados en la industria del gas natural. Uno de los factores que afecta el rendimiento de éste es el ensuciamiento el cual es causado por sedimentos, polímeros y otros depósitos que se forman en las paredesinternas y externas de los tubos. El diseño, se caracteriza por la estructura lógica y básica del mismo, la cual se puede realizar a través de un método de cálculo manual o computarizado; La diferencia radica en sustituir la lógica del pensamiento humana por la de un programa de computación, rápida pero inflexible; El uso de programas nos permiten actualizar el equipamiento existente y modernizarla red de intercambiadores de calor para obtener un óptimo rendimiento.

Se aportará información sobre el análisis y diseño de los equipos de transferencia de calor usados en la industria del gas natural, así mismo nos proporcionará información básica de los criterios de diseño para un intercambiador de calor, los diferentes programas que se aplicaran para el diseño de los mismos. De igualforma se realizará una breve explicación acerca del diseño de intercambiadores de doble tubo ó tubos concéntricos.

FACTORES DE OBSTRUCCIÓN.

Las resistencias a la transferencia de calor debidas al ensuciamiento son causadas por sedimentos, polímeros y otros depósitos que se forman en las paredes internas y externas de los tubos de los intercambiadores de calor. Los valores que se utilizan en eldiseño toman en cuenta las resistencias que se esperan durante la operación normal del equipo y un tiempo de servicio razonable entre los períodos de limpieza. Los factores de ensuciamiento se representan con los símbolos rio y ro. La importancia de los factores de ensuciamiento depende del valor del coeficiente de transferencia de calor limpio, Uc; mientras mejor sea este coeficiente másimportante es el factor de ensuciamiento. Después de un cálculo preliminar de Uc, es fácil determinar el efecto que tiene el doblar (o disminuir a la mitad) los factores de ensuciamiento que se han supuesto sobre el tamaño del intercambiador. Si este efecto es pequeño (5% o menos), no se justifica determinar un factor de ensuciamiento más preciso. Sin embargo, muchas veces el Uc es tan grande que eltamaño del intercambiador depende exclusivamente del valor del factor de ensuciamiento. En estos casos, se debería examinar minuciosamente los datos de planta que se encuentran disponibles.

Para el diseño de intercambiadores es muy importante considerar los criterios siguientes sobre ensuciamiento:

1. El ensuciamiento no es usualmente severo por debajo de los 120°C (250°F).

2. El ensuciamientoes más severo cuando los hidrocarburos se calientan que cuando se enfrían. Esto se cumple particularmente para los crudos que contienen sales disueltas en el agua y sólidos suspendidos. El tren de precalentamiento de crudo de las unidades de destilación, muchas veces incluye un desalador o un tambor vaporizador para remover el agua antes que el crudo alcance la temperatura de evaporación del...