Manual de Consulta Intecambiadores de Calor

Intercambiadores de Calor

Manual de Consulta

Líquidos en Ebullición El diseño de hervidores presenta una diferencia fundamental con otros casos de intercambio de calor, que es la caída de temperatura en la película de líquido hirviente. Este Δ T es aquel al cual se transfiere la máxima cantidad de calor y se llama Δ T crítico. Para muchos líquidos el Δ T crítico va de 38.9 a 55.6°C (70 a 100°F), por lo tanto sería inútil y hasta posiblemente perjudicial diseñar un hervidor que opere con un valor de Δ T > 55.6°C (100°F). Los coeficientes individuales de líquidos hirvientes varían mucho. La Gráfica 4 que se observa a continuación se puede usar para determinar U para agua o soluciones acuosas hirviendo, calentadas con vapor.

GRÁFICA 4

Los coeficientes para líquidos orgánicos son considerablemente menores que los del agua. Para tubos o placas horizontales limpios y líquidos tales como el benceno o alcohol se puede tomar un coeficiente total U = 1220.61 kcal/h m 2 °C (250 BTU/h ft 2 °F) para Δ T entre el medio calefactor y el líquido hirviente de 28 a 39°C (50 a 70°F). Si la superficie se ensucia, tomando en cuenta el factor o coeficiente de ensuciamiento el valor de U es del orden de 244.12 a 488.24 kcal/h m 2 °C (50 a 100 BTU/h ft 2 °F). Los Δ T no deben ser inferiores a 28°C (50°F). Los coeficientes de calandrias son un 25% más alto que los de placas planas y serpentines. Los coeficientes de evaporadores y hervidores de circulación forzada son del mismo orden que los de líquidos circulando por el interior de tubos a cierta velocidad y se pueden estimar sobre la misma base. Un factor que no se debe dejar de tener en cuenta es el efecto de las variaciones de presión sobre los valores de coeficientes. Los que se citan en la literatura generalmente son a presión atmosférica. Para muchos líquidos, el coeficiente de película tendrá un incremento de alrededor del 100% por cada 5.6°C (10°F) de aumento de temperatura por encima del punto normal de ebullición, y una disminución de temperatura producirá un efecto similar, produciendo una disminución de h de un 50% por cada 5.6°C (10°F) de disminución.

56