Condensadores

CONDENSADORES

Parte Práctica

Como se calcula un condensador

Los condensadores son equipos de proceso fundamentales en la industria química y en particular en las operaciones de separación por destilación.
También podemos decir que estos equipos presentan varias características especiales que hacen complejo su diseño y por lo tanto necesario realizar consideraciones particularespara cada caso general que se presenta.
Siguiendo esta necesidad de diferenciar los tipos de problemas que se presentan en los condensadores se ha separado la metodología de resolución para facilitar la comprensión y por ende establecer mecanismos que nos permitan adaptar una metodología en forma rápida al tipo de problema que se nos pueda presentar.

Los condensadores puedenpresentar distintas problemáticas como se dijo las cuales se separan en la siguiente clasificación por la característica del problema:

• Condensadores de Vapores Saturados
• Condensadores de Vapores Sobrecalentados
• Condensadores con Subenfriamiento

También dentro de los condensadores se presentan esta otra distinción importante:

• Condensadores de Vapores Simples
•Condensadores Multicomponentes
• Condensadores Multicomponentes con Incondensables
• Condensadores Multicomponentes con un Inmisible

Condensadores de Vapores Sobrecalentados

La condensación de vapores sobrecalentados difiere de la condensación de vapores saturados en la corriente a condensar presenta la necesidad de retirarle calor sensible. En este tipo de sistemas vapor al tocar lasuperficie refrigerante condensara efectivamente y hasta posiblemente luego de ello se subenfrie, pero luego cuando gotea del tubo y se encuentra envuelto en el seno del gas vuelve a vaporizarse, esto se conoce como “reflashing”. Pese a este fenómeno la mayoría de los autores considera que se puede tomar el problema como subdividido en dos partes esto es una de desobrecalentamiento y otra decondensación propiamente dicha. Esto se puede ver en la figura a continuación

Como se dijo se toma el problema como el equipo fuesen dos equipos uno un equipo de enfriamiento de un gas (se utilizan la metodología de intercambiadores anteriormente vista) y otro equipo que condensa el vapor saturado.
Luego de hacer por separado el cálculo se realiza la suma de las áreas resultantes y esto nos da elvalor total de área necesario.




Condensación con Subenfriamiento.

Puede presentarse la necesidad de subenfriar un condensado por debajo se de punto de saturación, esto es especialmente útil para evitar pérdidas del componente por alta volatilidad del mismo para el almacenaje.
Los condensadores verticales son ideales para esto aunque los horizontales también pueden hacer el trabajodotándolos de deflectores adaptados para la operación.
En todo los casos es necesario dividir, al igual que se dijo en condensación de vapores sobrecalentados, el problema en dos partes, la condensación propiamente dicha y el subenfriamiento por otro lado. Es importante notar que no es recomendable mantener una relación de áreas entre el área de condensación y el área de subenfriamiento mayor del 40%del área total lo ocupe el área de subenfriamiento.
Para el cálculo de este tipo de equipos se supone un coeficiente local de transferencia de calor para convección natural para el área de subenfriado este valor según recomienda la
bibliografía es de 50 BTU/h pie2°F para solventes ligeros y de 25 para hidrocarburos mas pesados como aceites y fracciones pesadas de petróleo.
Luego de hacer porseparado el cálculo se realiza la suma de las áreas resultantes y esto nos da el valor total de área necesario.


Condensadores de Vapores Simples

La condensación de vapores simples es relativamente sencilla ya que al condensar un vapor puro es necesario determinar la cantidad de calor necesaria a remover que se puede obtener teniendo el caudal de alimentación y el componente que se...