Intercambiadores De Calor

CALCULO DEL COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE
CALOR EN INTERCAMBIADORES DE TUBO Y CORAZA
Coeficiente de película por el interior de los tubos.

Nt a’t
at = área de flujo ⎯⎯⎯
n
Nt = númerode tubos
a’t = área de flujo de cada tubo
n = número de pasos en los tubos.
Gt = velocidad másica = m /at
m = flujo de masa
Ret = D Gt / μ
μ = viscosidad a la temperatura media.
Se calculaahora el coeficiente de película hi utilizando para ello la ecuación:
1

hD
0 .8
Nu = i = 0.0139 Re t Pr 3
k

⎡μ⎤
⎢⎥
⎣ μP ⎦

0.14

D = diámetro de cada tubo.
Las propiedades se calculan ala temperatura media del fluido.
Se calcula ahora el hio:
hio = hi (DI/DE)
DI = diámetro interior del tubo.
DE = diámetro exterior del tubo.

Cálculo del coeficiente de película para el lado dela coraza.
DI . C’. B
as = área de flujo = ⎯⎯⎯⎯
PT
DI = diámetro interior de la coraza
C’ = distancia entre tubos.
B = espacio entre bafles.
PT = paso entre tubos

El valor de PT depende delarreglo de los tubos utilizado y puede ilustrarse con el siguiente diagrama:

Gs = velocidad másica = m /as
Res = De Gs/μ
μ = viscosidad del fluído evaluada a la temperatura media.
De = diámetroequivalente
4 x área libre
De = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
perímetro húmedo
4 x (PT2 - π do2/4)
De = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
π do
PT = paso entre tubos.
do = diámetro exterior del tubo.
Se calcula ahora el coeficiente hopor la siguiente ecuación para Res entre 2000 y 1 x 106.
ho D e
⎡D G ⎤
= 0.36 ⎢ e s ⎥
k
⎣μ⎦

0.55

1

⎡cμ⎤ 3 ⎡ μ ⎤
⎢ k ⎥ ⎢μ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ P⎦

Las propiedades se calculan a la temperaturamedia.
Coeficiente global limpio UC.
h io . h o
UC = ⎯⎯⎯⎯⎯
h io + h o
Coeficiente de diseño UD.
q
UD = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯
A F (LMTD)

0.14

q = Flujo de calor transferido en el intercambiador.
A = áreatotal de transferencia de calor.
LMTD = diferencia media logaritmica de temperatura.
F = Factor tomado de las gráficas 8.1 y 8.2 del libro.
Factor de suciedad (Rd) combinado.
Rd =(UC - UD) /...