Manual de Consulta Intecambiadores de Calor

Manual de Consulta

Intercambiadores de Calor

CÁLCULO DE INTERCAMBIADORES DE PLACAS Si bien la decisión final sobre el tipo y tamaño del equipo más conveniente está siempre en manos de los fabricantes dado que el diseño de los PHE puede considerarse exclusivo de ellos, existen métodos de cálculos que permiten alcanzar resultados aproximados. Se mencionarán dos procedimientos de cálculos a seguir: 1. Método de Raju & Chand 2. Métodos de Haslego & Polley Ambos procedimientos son gráfico-analíticos y permiten obtener resultados preliminares aceptables en la medida que se ajusten a las recomendaciones dadas. MÉTODO DE RAJU & CHAND Este procedimiento presenta dos caminos: el primero hace uso del factor de corrección (F LMTD ) de la diferencia de temperaturas media logarítmicas (LMTD) y el segundo hace uso de la eficiencia de la transferencia de calor ( ε ) como función del NTU. Para ambos métodos se asume que: ¾ Las pérdidas de calor son despreciables. ¾ No se presentan espacios con aire en el equipo. ¾ El coeficiente global de transferencia de calor se mantiene constante dentro del equipo. ¾ Los perfiles de temperaturas varían solo en la dirección del flujo. ¾ Las corrientes de distribuyen uniformemente en cada canal en el caso de flujo paralelo. Si N es el número de placas, el número de canales formados será N+1. El procedimiento de diseño, puede explicarse por medio de ejemplos típicos de problemas. Dados los siguientes datos la metodología seguida para cada caso será: ¾ Caudal y temperaturas de entrada y salida del líquido caliente. ¾ Caudal y temperatura de entrada del líquido frío.

¾ Propiedades físicas de los fluidos. ¾ Características físicas de la placa.

Se requiere conocer el área de intercambio de calor para el caso de flujo en serie y en paralelo. Entonces se verá el desarrollo de cada metodología propuesta por los autores antes mencionados y luego un ejemplo de aplicación concreto. Esto permitirá fijar los conceptos y comprender la facilidad o dificultad que presentan estos métodos a la hora de dimensionar el equipo.

A – Método del Factor de Corrección ( F LMTD ) 1. Cálculo del calor intercambiado:

Δ G C T q p =

(38)

2.

Cálculo de la temperatura de salida del líquido frío:

F G C T T q = + C

(39)

p

3. Determinación de las propiedades físicas del los fluidos a la temperatura media entre las de entrada y salida. 4. Cálculo de la diferencia de temperaturas media logarítmica LMTD.

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