Intercambiadores de calor

Verifique o dimensione un intercambiador de doble tubo, de carcasa y tubos o de placas con juntas: carga térmica, temperaturas de salida, coeficientes de película, área y pérdidas de carga — con las corrientes circulando por él, coloreadas según su temperatura.

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DATOS DE ENTRADA°C · kg/s · mm

1 · Corriente caliente Fluido

Entrada [°C] Caudal [kg/s]

Ensuciamiento [m²K/W]

2 · Corriente fría Fluido

Entrada [°C] Caudal [kg/s]

Ensuciamiento [m²K/W]

3 · Horquillas

Tubo interior Tubo exterior

Longitud de rama [m] una rama recta Horquillas

En el tubo interior Caudal

Ramales en paralelo 1 = todas en serie Dividir en ramales

Material del tubo Toberas del espacio anular

Valores de ejemplo. Propiedades de los fluidos según las tablas del VDI Heat Atlas, o introduzca su propio fluido.

CARGA TÉRMICA273.4 kW

U GLOBAL846 W/m²K

ÁREA5.12 m²

SALIDAS92.6 · 85.4 °C

FLUJO · EN VIVO

TEMPERATURA A LO LARGO DEL INTERCAMBIADOR

El agua a 140 °C solo permanece líquida por encima de 3.62 bar(a) — mantenga la presión del sistema por encima de ese valor.

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CÓMO SE CALCULA · CON SUS VALORES

Paso a paso, con sus valores

01
Equilibrio████ ██ ███████ · ██████ = ██.██
02
Reacciones████ ██ ███████ · ██████ = ██.██
03
Esfuerzo cortante████ ██ ███████ · ██████ = ██.██
04
Momento flector████ ██ ███████ · ██████ = ██.██
05
Flecha████ ██ ███████ · ██████ = ██.██
06
Tensión████ ██ ███████ · ██████ = ██.██

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Referencias: VDI Heat Atlas 2nd ed. (2010) — G1, G2 (Gnielinski), N6 (Martin) y las tablas de fluidos de D2 y D4; Serth & Lestina, Process Heat Transfer 2nd ed. (2014), cap. 4–6 (horquillas, método de Delaware); Shah & Sekulić, Fundamentals of Heat Exchanger Design, cap. 3 (ε-NTU, F); Kakaç et al., Heat Exchangers 3rd ed. (2012), cap. 7, 9, 11.

HIPÓTESIS & LÍMITES

Régimen estacionario, sin pérdidas de calor al entorno, fluidos monofásicos (sin ebullición ni condensación).
Propiedades a la temperatura media de cada corriente (tablas del VDI Heat Atlas, o sus valores); la temperatura de pared obtenida de las resistencias de película corrige la variación de las propiedades.
Un único coeficiente global para todo el intercambiador; resistencias de ensuciamiento según lo introducido, en el lado al que corresponden.
Relaciones efectividad–NTU para la disposición de flujo (Shah & Sekulić cap. 3); F = ΔT_m / ΔT_lm,counter.
Tubo interior: Gnielinski, VDI G1. Espacio anular: Gnielinski, VDI G2, calor a través del tubo interior, tubo exterior aislado. Cada horquilla cuenta como una nueva longitud de entrada de 2 × la rama. G2 refiere el α del espacio anular al diámetro hidráulico D − d; los textos antiguos que usan el diámetro equivalente de Kern dan un coeficiente menor en el espacio anular.
Pérdida de carga: tubo recto (Darcy, Konakov), 1.2 alturas de velocidad por curva de retorno (1.5 en laminar) y, en el espacio anular, 1.5 alturas de velocidad de tobera por horquilla cuando se indica el tamaño de tobera (Serth ecs. 4.A.5–4.A.8).

AVISO LEGAL · Solo para fines formativos y predimensionado. Los resultados deben ser revisados por un ingeniero cualificado antes de utilizarse en el diseño.

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