REGLAS HEURISTICAS PARA UN INTERCAMBIADOR DE CALOR

REGLAS HEURISTICAS PARA UN INTERCAMBIADOR DE CALOR
En un intercambiador de carcasa y tubo, asumir flujo en contracorriente con el lado del tubo para fluidos corrosivos, ensuciamiento, de escala y de alta presión y el lado de la carcasa para fluidos viscosos y condensación. Para otras geometrías de flujo, el factor de corrección de la diferencia media logarítmica de la temperatura no debe sermenor de 0,85.
Para un intercambiador de carcasa y tubo con los tubos de 0,019 m OD, 0,0254 m de espaciamiento triangular, y 4,87 m de longitud, un depósito de un diámetro de 0.305 m acomoda sobre 9m2 de área de superficie; un 0,61 m diámetro de la carcasa, alrededor de 37 m2, y un diámetro de 0,91 m carcaza, alrededor de 102 m2.135
El enfoque de temperatura mínima es de 10 a 25 °C conrefrigerantes ambiente y 5 ºC o menos con refrigerantes. Temperatura de entrada del agua de refrigeración es típicamente de aproximadamente 30°C, y la temperatura de salida de aproximadamente 45°C.
Las caídas de presión son de 10 kPa para condiciones de ebullición y de 20 a 60 kPa para otros servicios.
Coeficientes de transferencia de calor para la estimación de los propósitos en W/m2K son lossiguientes: agua a líquido, 850; líquido a líquido, 285; condensadores, 850; líquido a gas, 30; gas a gas, 30; rehervidor, 1100. El flujo máximo en intercambiadores de calor es aproximadamente 31500 W/m2.
Intercambiadores de calor de doble tubo son competitivos en tareas que requieren áreas comprendidas entre los 10 a 20 m2
Intercambiadores de placa y marco de acero inoxidable son de 25 a 50% másbaratos que las unidades similares de carcasa y tubos de acero inoxidable.
Placa compacta y los intercambiadores de aletas proporcionan aproximadamente de 3 a 4 veces más área de transferencia de calor por unidad de volumen que el obtenido con intercambiadores de carcasa y tubo.
Enfriadores de aire proporcionan áreas de aproximadamente 15 a 20 m2/m2 de superficie desnuda. Alrededor de 5 a 12 kW depotencia del ventilador se requiere para eliminar 1000 kW de energía con un enfoque de temperatura de 30 °C o más.
La eficiencia térmica de calentadores de es de 70 a 75%. Tasa de radiación es de aproximadamente 38000 W/m2; tasa de convección es de aproximadamente 12000 W/m2.136
El acercamiento de temperaturas debe ser de 20° F como mínimo para enfriamientos normales y de 10° F o menos conrefrigerantes.
El lado de los tubos es para el fluido más corrosivo, alta presión, sucio, caliente. En el lado de la coraza se deben ubicar los fluidos más viscosos o para condensados.
El arreglo para los tubos más fácil de limpiar es el cuadrado
El arreglo triangular de los tubos da valores de diámetro más pequeños para un área requerida.
Las longitudes de los tubos varían de 16 a 20 ft. Lalongitud mínima es de 8 ft.
El diámetro externo de los tubos debe ser de 0,75 in para materiales limpios, 1 in de diámetro para fluidos en general y de 1,5 in para fluidos muy sucios.
Para una primera evaluación se recomienda asumir una caída de presión de 5 psi por el lado de los tubos y coraza.137
AISLANTES TÉRMICOS
Hasta 350 °C, 85% magnesia es el aislamiento preferido. La tierra dediatomeas se utiliza de 870 a 1050 °C y refractarios de cerámica se utilizan a temperaturas más altas.
Equipo criogénico utilizar polvos porosos hasta -196 ° C y el aislamiento de varias capas a temperaturas más bajas
Espesor óptimo varía con la temperatura: 0,0113 m a 90 °C, 0,0254 m a 200 °C, y 0.031 m a 315 °C. En condiciones de mucho viento, espesor de aislamiento se debe aumentar en un 10a 20%.138

IMPORTANCIA DE LA DIFERENCIA DE LA TEMPERATURA MEDIA LOGARITMICA
Es usada para determinar la fuerza que impulsa la transferencia de calor en sistemas de flujo, particularmente en intercambiadores de calor.



Se ha supuesto que la variación de temperaturas entre ambos fluidos es proporcional a la diferencia de temperaturas, lo que supone calor especifico es constante. Esta...