JQ:+: 'ARA ,A S#,#33I9
,a $ejor g!/a &ara la sele((i%n del ti&o de inter(a$biador de (alor a !sar es la ex&erien(ia basándose en e!i&os si$ilares o&erando en (ondi(iones se$ejantes" 9o obstante si no se &osee ex&erien(ia &revia deben ser to$ados en (!enta los sig!ientes fa(tores* si la &resi%n de o&era(i%n está &or debajo de 0 bar . la te$&erat!ra de o&era(i%n &or debajo de 200 3 los inter(a$biadores de &la(as deben ser to$ados en (onsidera(i%n &arti(!lar$ente el de &la(as e$&a(adas" A altas te$&erat!ras . &resiones la ele((i%n debe estar entre !no de t!bo . (ar(aa de &la(as no e$&a(adas . de doble t!bo" #l @lti$o es &arti(!lar$ente (o$&etitivo &ara a&li(a(iones !e invol!(ran &e!eDas (a&a(idades de transferen(ia de (alor . altas &resiones" #n la abla 1 se $!estra !n res!$en de los diferentes ti&os de inter(a$biadores de (alor tratados" #n la abla 2 se (o$&aran los inter(a$biadores $ás (o$!nes $ostrando las ventajas . desventajas de (ada !no" abla 1" 3ara(ter/sti(as de los inter(a$biadores de (alor"
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abla 2" Intervalos de o&era(i%n &ara los inter(a$biadores $ás (o$!nes
M7todo de Dimensionamiento 8S&ort Cuts9
#l diseDo de !n inter(a$biador de t!bo . (oraa (o$&rende diferentes fases dentro de las (!ales se &!eden $en(ionar las sig!ientes* 1"- 3o$&robar el Balan(e +e #nerg/a se )an de (ono(er las (ondi(iones de &ro(esa$iento (a!dales te$&erat!ras &resiones &ro&iedades f/si(as de los fl!idos" 2"- Asignar las (orrientes al t!bo . (as(o" "- +ib!jar los diagra$as tEr$i(os" "- +eter$inar el n@$ero de inter(a$biadores en serie" 5"- 3al(!lar los valores (orregidos de la diferen(ia $edia de te$&erat!ras ;J+>" 6"- Sele((ionar el diá$etro es&esor $aterial longit!d . (onfig!ra(i%n de los t!bos" "- #sti$ar los (oefi(ientes de &el/(!la . de s!(iedad" 3al(!lar los 3oefi(ientes globales de trans$isi%n de (alor 8"- 3al(!lar la s!&erfi(ie de inter(a$bio esti$ada" 7"- Sele((ionar el ta$aDo del (as(o ;!tiliando dos &asos en t!bo>" 10"- 3al(!lar las &Erdidas de &resi%n en el lado del t!bo . re(al(!lar el n@$ero de &asos &ara (!$&lir (on las &Erdidas de &resi%n ad$isibles" 11"- As!$ir la se&ara(i%n entre desviadores . el área de &aso &ara (onseg!ir la &erdida de &resi%n en (as(o ad$isible"
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12"- Re(al(!lar los (oefi(ientes de &el/(!la en el lado del t!bo . del (as(o !tiliando las velo(idades $ási(as dis&onibles" 1"- Re(al(!lar los (oefi(ientes globales de trans$isi%n de (alor . (o$&robar si tene$os s!fi(iente s!&erfi(ie de inter(a$bio" 1"- Si la s!&erfi(ie de inter(a$bio es $!. grande o $!. &e!eDa revisar los esti$ados de ta$aDo de (ar(asa . re&etir las eta&as 7-1" 3on el objetivo de agiliar el &ro(eso de diseDo . &oder (!$&lir (on los re!eri$ientos exigidos &or el (liente se &lantean !na serie de &asos a seg!ir &ara lograr !n di$ensiona$iento rá&ido"
#n &ri$er l!gar se &ro(eso al diseDo tEr$i(o del e!i&o donde se (al(!la el (alor aso(iado al &ro(eso es de(ir el (alor sensible ;sin (a$bio de fase> . el (alor latente ;(on (a$bio de fase>" Q=mCpΔT
;1>
Q=mΔh
;2>
#stas e(!a(iones se a&li(arán $ediante !n balan(e en el fl!ido !e sig!e &or los t!bos . !n balan(e en el fl!ido de sig!e &or (oraa (o$o se il!stra a (ontin!a(i%n*
Fig!ra 11 Inter(a$biador de (alor en (ontrafl!jo
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¿
Qh=mh C p , h ( T h ,i −T h , o ) ( SEQ Ecuación 3 )
¿
Qc =mc C p ,c ( T c, i−T c, o ) ( SEQ Ecuación 4 )
+onde de #(!a(i%n ;>* Qh * 3alor del fl!ido (aliente
mh * Fl!jo $ási(o de fl!ido (aliente C p , h : 3alor es&e(ifi(o del fl!ido (aliente T h, i * e$&erat!ra de entrada del fl!ido (aliente" T h, o * e$&erat!ra de salida del fl!ido (aliente
+onde #(!a(i%n ;>* Qh * 3alor del fl!ido frio
mh * Fl!jo $ási(o de fl!ido frio C p , h : 3alor es&e(ifi(o del fl!ido frio T h, i * e$&erat!ra de entrada del fl!ido frio" T h, o * e$&erat!ra de salida del fl!ido frio
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?na ve (al(!lado el (alor transferido &or los fl!idos se &ro(ede a deter$inar la te$&erat!ra $edia logar/t$i(a $ediante la sig!iente e(!a(i%n"
( ∆ T )2 ( ∆ T )1 ln [¿] ¿ ¿ ¿ ( ∆ T )2−( ∆T )1 ( ∆ T )medio log= ¿
Fig!ra 12 Inter(a$biador de (alor en (ontrafl!jo . la te$&erat!ra $edia logar/t$i(a" ,a diferen(ia de te$&erat!ra efe(tiva o $edia logar/t$i(a var/a &!nto a &!nto" Al (al(!lar ef se s!&one* 'ro&iedades de la (orriente (onstantes" Inter(a$biador o&era en estado estable" 3& (onstante" ? (onstante" • • • •
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'Erdidas des&re(iables
,a ter(era fase (onsiste en el (ál(!lo de la resisten(ia tEr$i(a a travEs de la e(!a(i%n !e se &resenta a (ontin!a(i%n* 1 1 1 = + + r + r + r U h i he i e w
+%nde* )i* 3oefi(iente de &el/(!la interna" )e* 3oefi(iente de &el/(!la externa" r i* #ns!(ia$iento del lado de los t!bos" r e* #ns!(ia$iento del lado de la (ar(aa r T* #s&esor . (ond!(tividad tEr$i(a de la t!ber/a"
Fig!ra 1" Resisten(ia tEr$i(a en !n inter(a$biador de (alor de t!bo . (oraa"
Considerando los si3uientes su)uestos: •
3oefi(iente de &el/(!la (al(!lado a &artir de (orrela(iones"
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;>
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• •
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#ns!(ia$iento &ara diferentes l/!idos se (al(!la a &artir de datos . ex&erien(ia" Resisten(ia de &ared (al(!lada a &artir de es&esor . (ond!(tividad tEr$i(a"
Se de*e tener en cuenta ue: • •
!rb!len(ia in(re$enta dra$áti(a$ente los (oefi(ientes de &el/(!la" !rb!len(ia in(re$enta dra$áti(a$ente el '" A (ontin!a(i%n se $!estran los (oefi(ientes de transferen(ia de (alor &ara servi(ios t/&i(os en refiner/as" abla 2" 3oefi(ientes de transferen(ia de (alor &ara diversos servi(ios"
Re3las del )ul3ar )ara $alores del Coeiciente ;lo*al de Transerencia de Calor Intercam*iadores a contracorriente:
1> Inter(a$biadores a (ontra(orriente
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Inter(a$biadores li!ido-li!ido*
•
U =150
Inter(a$biadores gas-li!ido o gas-gas*
•
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TU 2
h ft ℉
U =5
TU 2
h ft ℉
2> 3ondensador (on servi(io ag!a de enfria$iento U =150
TU 2
h ft ℉
> Refrigerante U =150
TU
℉ 2 h ft ℉ 'ara !n a!$ento de e$&erat!ra 0
> Re)ervidores* U =250
TU 2
h ft ℉
Q TU =U ! ∆ T = 11250 2 A h ft ℉
Final$ente se deter$ina la resisten(ia tEr$i(a a &artir de las )e!r/sti(as estable(idas . se (al(!la el área &ara el inter(a$biador de (alor a &artir de la sig!iente e(!a(i%n* Q =UA ( ∆ T )m
;>
#l (alor transferido &!ede ser (al!lado a &artir de dos $etodos los(!ales se &resentana a (ont!n!a(ion* 1" Jetodo de JEtodo F-,J+ ;,og Jean e$&erat!re +ifferen(e> ,a deter$ina(i%n de la diferen(ia efe(tiva de te$&erat!ra &asa &or la sele((i%n de la (onfig!ra(i%n general del inter(a$biador debido a !e el )e()o de )aber varios &asos &or la (oraa . los t!bos )a(en !e el ,J+ .a no sea re&resentativo &!es no existe en toda la extensi%n del inter(a$biador !n siste$a a (ontra(orriente verdadera" Raon &or la (!al se a&li(a la sig!inte e(!a(ion*
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Q =U ! A ! " # T $ ! %
+onde F de&ende ex(l!siva$ente del n@$ero de &asos &or el t!bo . la (oraa . de las te$&erat!ras de los fl!idos invol!(rados los (!ales se agr!&an en dos &ará$etros GRH . GS a (onti!na(ion* &=
S=
T 1−T 2 t 2−t 1
t 2−t 1
;7>
;10>
T 2−T 1
A travEs de estos &ará$etros es &osible entrar en el grafi(o !e se $!estra a (ontin!a(i%n donde de&endiendo de la (onfig!ra(ion del inter(a$biador de (alor )abrá &ara (ada (aso en es&e(/fi(o*
Fig!ra 1" Fa(tor de (orre((i%n GFH &ara inter(a$biadores de 1 &aso &or (ar(aa . 2 o $as &asos &or t!bos
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2" Jetodo de JEtodo U-9? ;#ffe(tiveness-9!$ber of ransfer ?nits>" 4asta a)ora se )a &res!&!esto !e se (ono(en las te$&erat!ras de entrada . salida de las (orrientes invol!(radas en el di$ensiona$iento sin e$bargo la esti$a(i%n de las te$&erat!ras de salida el &ri$er d/a de f!n(iona$iento de !n inter(a$biador .a diseDado es !n (ál(!lo !e exige !n $Etodo iterativo si se e$&lea el (on(e&to del ,J+" #l $Etodo #&silon-9? se basa en el )e()o de !e las diferen(ias de te$&erat!ras en !n inter(a$biador de (alor son f!n(i%n del 3oefi(iente Clobal de ransferen(ia de (alor ;?> el área del inter(a$biador ;A> . el &rod!(to de las $asas . las (a&a(idades (alor/fi(as de los fl!idos fr/o . (aliente"
•
3al(!lar 3a&a(idades 3alor/fi(as * C ' =C p , ' ! m ' ( 11)
C C =C p , C ! mC ( 12)
#n s! desarrollo se advierten tres n!evos &ará$etros* •
Radio de 3a&a(idad ;3> (o(iente adi$ensional entre el &rod!(to 3 fr/o o (aliente !e n!$Eri(a$ente sea $enor entre el $a.or
¿
C =
•
C min C ma(
( 13)
#fe(tividad ;U>*
) ={ *TU , C } ¿
+e&endera de la (onfig!ra(ion del inter(a$biador ver abla de efe(tividades"
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9@$ero de ?nidades de ransferen(ia ;9?>*
*TU =
UA (14 ) C min
#n (!anto a los &ara$etros estable(idos &ara el diseno de t!bos se &resentan los sig!intes &!ntos* Tu*os
'ara obtener !nidades $ás (o$&a(tas . e(on%$i(as se re(o$ienda el !so de t!bos de diá$etros &e!eDos red!(iendo a la ve el es&a(ia$iento entre los $is$os sin e$bargo las s!&erfi(ies tienden a ens!(iarse rá&ida$ente . la li$&iea &or $edios $e(áni(os es $!. dif/(il" ?sando diá$etros $a.ores . a$&lio es&a(ia$iento se evitan en gran &arte los in(onvenientes anteriores &ero las !nidades serán $enos (o$&a(tas . $ás (ostosas" #n (onse(!en(ia la sele((i%n de estos &ará$etros res&onderá a !n (o$&ro$iso entre la nat!ralea de los fl!idos a $anejar el es&a(io dis&onible . el (osto" ,os t!bos de 1705 . 25 $$ de diá$etro externo son los $ás !sados sin e$bargo &odr/an e$&learse t!bos tan &e!eDos (o$o de 65 $$ de diá$etro externo en !nidades &e!eDas !e $anejen fl!idos li$&ios" ,as !nidades diseDadas &ara $anejar fl!idos $!. vis(osos &!eden !sar t!bos de 508 $$ . )asta 62 $$ de diá$etro externo" Si se trabaja (on t!bos aleteados se deben to$ar en (onsidera(i%n los sig!ientes (riterios* #l (osto de los t!bos aleteados es de 50 a 0 L $a.or !e el de los t!bos lisos ;de ig!al longit!d . es&esor de &ared> &or lo !e &ara !e se j!stifi!e s! !so la resisten(ia tEr$i(a debe red!(irse &or lo $enos en !n fa(tor de tres" #sta rela(i%n se (!$&le general$ente en re)ervidores (alentadores enfriadores de ag!a . (ondensadores !e o&eran (on fl!idos orgáni(os" Si la dis$in!(i%n en la resisten(ia tEr$i(a no s!&era el l/$ite es&e(ifi(ado los t!bos aleteados se j!stifi(an si se red!(e el n@$ero de (ar(aas !e se re!erir/an (on t!bos lisos"
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,as aletas deben e$&learse en (asos donde el fa(tor de ens!(ia$iento del lado de la (ar(asa no ex(eda
0,003
TU 2
h ft ℉
.
Si las aletas son &e!eDas Estas no deben e$&learse (!ando la velo(idad de (orrosi%n s!&ere 005 $$=aDo &!es la vida de las $is$as se red!(irá a aDos o $enos" #l es&esor de los t!bos debe ser elegido en f!n(i%n de la &resi%n interna . externa &or se&arado o del diferen(ial $áxi$o de &resi%n a travEs de la &ared del t!bo" Sin e$bargo la &resi%n $!()as ve(es no es el fa(tor li$itante &or lo !e el es&esor del t!bo debe sele((ionarse (onsiderando* S!fi(iente $argen &ara so&ortar los efe(tos (orrosivos" Resisten(ia a las vibra(iones ind!(idas &or el fl!jo" Ade(!ada resisten(ia axial es&e(ial$ente en los e!i&os (on (abeal &osterior fijo" #standaria(i%n de las existen(ias de re&!estos . ree$&laos" 3osto" #s i$&ortante desta(ar !e el es&esor de la &ared del t!bo dis$in!.e (!ando el $is$o es doblado es&e(ial$ente en los t!bos en W?W" #n (ondi(iones donde la &resi%n .=o (orrosi%n no sea (r/ti(a esta dis$in!(i%n no debe ser $a.or de !n 15-18L del es&esor ini(ial" a$biEn s!ele o(!rrir !na ovala(i%n en el t!bo la !e no debe ex(eder en todos los (asos del 7-12L del diá$etro externo del $is$o" 3on rela(i%n a la longit!d de los t!bos se tiene !e los diseDos $ás e(on%$i(os son a!Ellos de &e!eDo diá$etro . t!bos de grandes longit!des &or lo !e se deben fabri(ar inter(a$biadores tan largos (o$o sea &osible li$itados tan solo &or la longit!d de los t!bos !e los s!&lidores &!edan ofre(er" #sto se debe a !e $ientras $ás largo es el )a de t!bos el diá$etro del $is$o de(re(e &ara la $is$a área de transferen(ia &rod!(iendo !n a)orro
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(onsiderable en las bridas de la (ar(asa $ientras !e el in(re$ento &or efe(to de los t!bos $ás largos es insignifi(ante $ientras !e Estos no sobre&asen de 2 ft" Sin e$bargo )a(es de t!bos $!. largos &!eden a(arrear difi(!ltades a la )ora de des$ontar o $ontar el e!i&o &or lo !e la longit!d $áxi$a &ara )a(es de t!bos re$ovibles !s!al$ente se restringe a 7 $etros ;a&roxi$ada$ente> . (on !n &eso $áxi$o de 20 toneladas" #n las refiner/as se &refieren t!bos de 20 ft de longit!d ;61 $> &!es t!bos $!. largos en !nidades (olo(adas sobre estr!(t!ras ;(o$o (ondensadores> in(re$entan $!()o el (osto de Estas .a !e re!ieren &latafor$as $ás grandes .=o estr!(t!ras adi(ionales" 'ara (abeales fijos no es tan i$&ortante li$itar la longit!d de los t!bos &ero en la &rá(ti(a se restringe a 15 $etros (o$o $áxi$o" 9o obstante en orden de satisfa(er las (re(ientes de$andas de &ro(esa$iento no es de extraDar el (onseg!ir longit!des de )asta 22 $etros" anto &ara t!bos en ? (o$o re(tos las longit!des $ás e$&leadas son de a&roxi$ada$ente 28 658 8 6076 . 15 $" Arre3lo de los tu*os
,a for$a en !e los t!bos son arreglados en el inter(a$biador ;ver fig!ra 1> es $!. i$&ortante &or lo general la distan(ia entre los (entros de los t!bos ;&it()> no debe ser $enor a 125 ve(es el diá$etro exterior de los $is$os" #n (iertas a&li(a(iones en las !e se )a(e !so de fl!idos li$&ios . de t!bos &e!eDos ;12 $$ diá$etro externo o $enor> la rela(i%n &it()=diá$etro &!ede red!(irse a 120" ,a sele((i%n del áng!lo del arreglo en el )a de t!bos es (o$o se $!estra en la abla I"2- 6" A (ontin!a(i%n se &resenta la fig!ra 1 donde se &!eden a&re(iar los diferentes arreglos &ara los inter(a$biadores de (alor*
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Fig!ra 1" Arreglos de t!bos &ara inter(a$biadores de t!bo . (oraa" 'ara obtener )a(es de t!bos $ás (o$&a(tos . e(on%$i(os se s!giere el !so de áng!los de 0 . 60 los !e &er$iten a(o$odar !n 15L $ás de t!bos !e los otros &ero no deben ser !sados (!ando se re!iera de li$&iea externa &or $edios $e(áni(os" 'ara todos los inter(a$biadores (on fa(tores de ens!(ia$iento inferiores a 00005 $23=P ;0002 F"ft2")=B?> o $enores se &refiere el arreglo triang!lar de 0"
Fig!ra 15" abla de (onfig!ra(i%n del áng!lo de arreglo &ara inter(a$biadores de t!bo . (ar(aa"
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Final$ente se &resenta el res!$en de )e!r/sti(as &ara el di$ensiona$iento de !n inter(a$biador de (alor*
#n !n inter(a$biador de (ar(asa . t!bo as!$ir fl!jo en (ontra(orriente (on el lado del t!bo &ara fl!idos (orrosivos ens!(ia$iento de es(ala . de alta &resi%n . el lado de la (ar(asa &ara fl!idos vis(osos . (ondensa(i%n" 'ara otras geo$etr/as de fl!jo el fa(tor de (orre((i%n de la diferen(ia $edia logar/t$i(a de la te$&erat!ra no debe ser $enor de 085"
•
'ara !n inter(a$biador de (ar(asa . t!bo (on los t!bos de 0017 $ :+ 0025 $ de es&a(ia$iento triang!lar . 8 $ de longit!d !n de&%sito de !n diá$etro de 0"05 $ a(o$oda sobre 7$2 de área de s!&erfi(ie !n 061 $ diá$etro de la (ar(asa alrededor de $2 . !n diá$etro de 071 $ (ar(aa alrededor de 102 $2"
•
#l enfo!e de te$&erat!ra $/ni$a es de 10 a 25 3 (on refrigerantes a$biente . 5 3 o $enos (on refrigerantes" e$&erat!ra de entrada del ag!a de refrigera(i%n es t/&i(a$ente de a&roxi$ada$ente 03 . la te$&erat!ra de salida de a&roxi$ada$ente 53"
•
,as (a/das de &resi%n son de 10 X'a &ara (ondi(iones de eb!lli(i%n . de 20 a 60 X'a &ara otros servi(ios"
•
3oefi(ientes de transferen(ia de (alor &ara la esti$a(i%n de los &ro&%sitos en P=$2K son los sig!ientes* ag!a a l/!ido 850 l/!ido a l/!ido 285 (ondensadores 850 l/!ido a gas 0 gas a gas 0 re)ervidor 1100" #l fl!jo $áxi$o en inter(a$biadores de (alor es a&roxi$ada$ente 1500 P=$2"
•
Inter(a$biadores de (alor de doble t!bo son (o$&etitivos en tareas !e re!ieren áreas (o$&rendidas entre los 10 a 20 $2"
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Inter(a$biadores de &la(a . $ar(o de a(ero inoxidable son de 25 a 50L $ás baratos !e las !nidades si$ilares de (ar(asa . t!bos de a(ero inoxidable" 'la(a (o$&a(ta . los inter(a$biadores de aletas &ro&or(ionan a&roxi$ada$ente de a ve(es $ás área de transferen(ia de (alor &or !nidad de vol!$en !e el obtenido (on inter(a$biadores de (ar(asa . t!bo"
•
#nfriadores de aire &ro&or(ionan áreas de a&roxi$ada$ente 15 a 20 $2=$2 de s!&erfi(ie desn!da" Alrededor de 5 a 12 XP de &oten(ia del ventilador se re!iere &ara eli$inar 1000 XP de energ/a (on !n enfo!e de te$&erat!ra de 0 3 o $ás"
•
,a efi(ien(ia tEr$i(a de (alentadores de es de 0 a 5L" asa de radia(i%n es de a&roxi$ada$ente 8000 P=$2 tasa de (onve((i%n es de a&roxi$ada$ente 12000 P=$2"
•
#l a(er(a$iento de te$&erat!ras debe ser de 20 F (o$o $/ni$o &ara enfria$ientos nor$ales . de 10 F o $enos (on refrigerantes"
•
#l lado de los t!bos es &ara el fl!ido $ás (orrosivo alta &resi%n s!(io (aliente" #n el lado de la (oraa se deben !bi(ar los fl!idos $ás vis(osos o &ara (ondensados"
•
#l arreglo &ara los t!bos $ás fá(il de li$&iar es el (!adrado"
•
#l arreglo triang!lar de los t!bos da valores de diá$etro $ás &e!eDos &ara !n área re!erida"
•
,as longit!des de los t!bos var/an de 16 a 20 ft" ,a longit!d $/ni$a es de 8 ft"
•
#l diá$etro externo de los t!bos debe ser de 05 in &ara $ateriales li$&ios 1 in de diá$etro &ara fl!idos en general . de 15 in &ara fl!idos $!. s!(ios"
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'ara !na &ri$era eval!a(i%n se re(o$ienda as!$ir !na (a/da de &resi%n de 5 &si &or el lado de los t!bos . (oraa" Re(o$enda(iones*
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#stable(er fl!jo en (ontra(orriente (o$o base" 9o se )a(en (orre((iones &or diferen(ia de
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te$&erat!ra" ,a te$&erat!ra $/ni$a de a&roxi$a(i%n es de 20F &ara enfriadores nro$ales . de 10F
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&ara refrigerantes" ,a te$&erat!ra de entrada del ag!a es de 70F . la $áxi$a de salida es de 120F" ,os fl!idos (orrosivos s!(ios !e (a!sen in(r!sta(iones . de alta &resi%n van &or los t!bos" ,as (a/das de &resi%n son de 1"5 &si &ara re)ervidores . entre -7 &si &ara otros servi(ios" ,os t!bos estándar son de YH &ara el diá$etro externo es&a(io triang!lar de 1H . de 16 &ie de largo" ?na (ar(aa de 1 &ie de diá$etro aloja 100 &ie 2 &ie de diá$etro 00 &ie . &ie de diá$etro 1100 &ie"
SISTEMAS DE CONTROL
#n !n inter(a$biador infl!.en !na serie de variables !e deben est!diarse de (ara al (ontrol del $is$o (o$o lo son la &resi%n del va&or o del fl!ido de ali$enta(i%n las fl!(t!a(iones de (a!dal del &rod!(to las varia(iones en la te$&erat!ra del &rod!(to e in(l!so del (a!dal de ali$enta(i%n et(" Control de temperatura en la línea de vapor
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Fig!ra 16" Siste$a de (ontrol dire(to del va&or" #l $Etodo $ás (o$@n de (ontrol &ara !n inter(a$biador de (alor es el !e se il!stra en la fig!ra 16" #l (ontrolador !tilia la te$&erat!ra de salida del &rod!(to (o$o base &ara reg!lar a!to$áti(a$ente la velo(idad de fl!jo del va&or" 4a. alg!nas (ara(ter/sti(as de diseDo &ara el siste$a de (ontrol !e re!ieren !na aten(i%n &arti(!lar"
Medición de temperatura* tanto la !bi(a(i%n (o$o el $Etodo de instala(i%n del dis&ositivo &ara $edir la te$&erat!ra tienen efe(tos i$&ortantes en la (alidad del (ontrol de te$&erat!ra del efl!ente del inter(a$biador" Si se tienen !nos (!antos $etros de t!ber/a entre el dis&ositivo de $edi(i%n . el inter(a$biador se agrega !n tie$&o $!erto" Si el dis&ositivo se (olo(a en !n &oo tEr$i(o se &!ede agregar otra (onstante de tie$&o al (ir(!ito de (ontrol de retroali$enta(i%n lo (!al li$ita la (alidad de (ontrol obtenible" Si se desea !n dese$&eDo de gran (alidad el dis&ositivo de $edi(i%n debe ser (olo(ado dentro del fl!ido del &ro(eso a $enos !e alg@n &roble$a de $anteni$iento i$&ida )a(erlo" Válvulas de control * los inter(a$biadores de (alor o&eran (o$@n$ente en !n intervalo a$&lio de (argas tratadas" #ste intervalo a$&lio re!iere la !bi(a(i%n exa(ta de la válv!la de (ontrol . !na ganan(ia (asi (onstante en todo el intervalo de la válv!la"
Control del condensado
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Fig!ra 1" 3ontrol del (ondensado &or estrang!la$iento a> 3ontrol de te$&erat!ra en la l/nea de (ondensado b> 3ontrol de te$&erat!ra en la l/nea de va&or (on (ontrol de nivel en el (ondensado" #l &atr%n de (ontrol il!strado en la fig!ra 1 &ro&or(iona &or lo (o$@n !n dese$&eDo diná$i(o relativa$ente lento" 9o se debe !tiliar a $enos !e se tenga alg!na ventaja es&e(ial en s! e$&leo o !e s! rendi$iento sea (o$&atible (on los re!isitos del &ro(eso" #n el siste$a il!strado en la fig!ra 1a se reg!la la extra((i%n de (ondensado es de(ir indire(ta$ente el nivel de (ondensado en el ser&ent/n de va&or $ediante !n (ontrolador de te$&erat!ra del &rod!(to !e $anda !na válv!la de (ontrol en la l/nea de salida del (ondensado" 3o$o ventajas el siste$a ofre(e (on rela(i%n al anterior la eli$ina(i%n de los &roble$as de &!rga del (ondensado al $antenerse (onstante la &resi%n de va&or dentro del ser&ent/n . el e$&leo de !na válv!la de (ontrol $ás &e!eDa" Sin e$bargo el (ontrol %&ti$o de te$&erat!ra deja $!()o !e desear .a !e si dis$in!.e el (a!dal del &rod!(to el (ontrolador de te$&erat!ra $anda a (errar la válv!la . el ser&ent/n tarda (ierto tie$&o en llenarse de (ondensado del va&or (on el res!ltado de !na (onsiderable lentit!d en la res&!esta del siste$a &ara a(o&larse a las n!evas (ondi(iones" #n (a$bio lo (ontrario es de(ir el a!$ento del (a!dal del &rod!(to tiene !na res&!esta rá&ida debido a !e al abrirse la válv!la de (ontrol el ser&ent/n se va(/a rá&ida$ente" ?na variante del siste$a anterior se &!ede a&re(iar en la fig!ra 1b !e se a&li(a (!ando la &resi%n del (ondensado es baja . existen &roble$as en s! eli$ina(i%n es la s!stit!(i%n del &!rgador (lási(o del (ondensado &or !n (ontrol de nivel del (ondensado" ,a te$&erat!ra del &rod!(to sig!e siendo reg!lada &or !n (ontrolador (onven(ional a(t!ando sobre la válv!la de va&or" Control en cascada
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Fig!ra 18" 3ontrol de (as(ada &ara inter(a$biador de (alor" :tro siste$a i$&ortante de desta(ar es el (ontrol en (as(ada ;fig!ra 18> entre el (ontrolador de te$&erat!ra (o$o ele$ento &ri$ario . !n (ontrolador de &resi%n de va&or (o$o se(!ndario" +e este $odo las varia(iones de la &resi%n del va&or de la l/nea de ali$enta(i%n son (orregidas in$ediata$ente &or el (ontrolador de &resi%n se(!ndario . el (ontrolador de te$&erat!ra &ri$ario se en(arga de (o$&ensar las varia(iones de te$&erat!ra &or otras (a!sas"
Control en alimentación adelantada o retroalimentación
Fig!ra 17" 3ontrol feedforTard &ara !n inter(a$biador de (alor"
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#l (ontrol anti(i&ativo ;feedforTard> (o$binado (on el (ontrol (lási(o de reali$enta(i%n ta$biEn &!ede a&li(arse a !n inter(a$biador de (alor en &arti(!lar (!ando s! o&era(i%n es (r/ti(a . se ne(esita !n (ontrol estable (on !na re(!&era(i%n rá&ida ante las &ert!rba(iones !e (o$&ense el (oste elevado de la instr!$enta(i%n a&li(ada" #l (ontrolador en ali$enta(i%n adelantada s!$inistra !na a((i%n (orre(tora rá&ida ante &ert!rba(iones en la te$&erat!ra de entrada del fl!ido fr/o 1 ;a!n (!ando s! diseDo no sea &erfe(to es $!. efe(tivo en evitar o red!(ir los sobre-i$&!lsos !e &rod!(ir/a la &ert!rba(i%n>" Z ade$ás no o(asiona &roble$as de estabilidad &or!e no (a$bia la (onfig!ra(i%n de &olos del siste$a" #l lao de retroali$enta(i%n sobre n!estro inter(a$biador &ro&or(iona !na (orre((i%n $ás &re(isa ;fina> . a $ás largo &lao" Ade$ás s! &resen(ia aseg!ra reg!la(i%n a@n ante otras &ert!rba(iones !e no sean en 1" Si existiese alg!na otra &ert!rba(i%n i$&ortante )abr/a !e desarrollar otro lao en ali$enta(i%n adelantada sobre ella &ara eli$inar s!s efe(tos"
Control en derivación del producto
Fig!ra 20" 3ontrol en deriva(i%n del &rod!(to de !n inter(a$biador de (alor"
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#n los (asos de inter(a$biadores de (alor entre l/!idos es !s!al estabiliar la te$&erat!ra del l/!ido de (alefa((i%n o refrigera(i%n en !n siste$a se&arado" 3!ando el inter(a$biador de (alor tiene !na res&!esta de$asiado lenta el $anteni$iento de la te$&erat!ra del &rod!(to se realia (on !n (ontrolador de te$&erat!ra a(t!ando sobre !na válv!la de tres v/as diversora !e deriva el inter(a$biador" +e este $odo se logra !na res&!esta rá&ida frente al e$&leo de !na válv!la de dos v/as .a !e la (a&a(idad tEr$i(a del inter(a$biador es grande e introd!(e !n retardo (onsiderable ante (a$bios en la (arga" #l &rod!(to es derivado . se $e(la dire(ta$ente (on el &rod!(to (aliente !e sale del inter(a$biador" Control de derivación del fluido térmico
Fig!ra 21 3ontrol en deriva(i%n del fl!ido de (alefa((i%n o de refrigera(i%n" ?na variante del (ontrol de deriva(i%n se a&li(a en los (asos de inter(a$biadores de (alor entre l/!idos donde es !s!al estabiliar la te$&erat!ra del l/!ido de (alefa((i%n o de refrigera(i%n en !n siste$a se&arado" #n la fig!ra 21 se &!ede a&re(iar el (ontrol de !n inter(a$biador !tiliando a(eite tEr$i(o obtenido de !n siste$a se&arado" A este siste$a &odr/a a&li(ársele si se deseara !n (ontrol en (as(ada (on la te$&erat!ra del fl!ido tEr$i(o (o$o variable se(!ndaria"
PRO=EEDORES NACIONALES E INTERNACIONALES Pro$eedores Nacionales
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es !na e$&resa (on $ás de 20 aDos de ex&erien(ia en el $er(ado
dedi(ada al se(tor ind!strial $etal-$e(áni(o . es&e(ialistas en la fabri(a(i%n . $anteni$iento de inter(a$biadores de (alor en Vene!ela" #n FI#J3A se desarrollan &ro.e(tos en fabri(a(i%n instala(i%n
$anteni$iento
(orre(tivo
.
&reventivo
diseDo
tEr$i(o-$e(áni(o
de
inter(a$biadores de (alor ;t!bo . (oraa t!bo aleteado radiadores de va&or enfriadores de a(eite . ser&entines de aire a(ondi(ionado>" a$biEn se desarrollan &ro.e(tos &ara el área de enfria$iento a gran es(ala &ara la ind!stria* ali$enti(ia $an!fa(t!rera far$a(E!ti(a . &etrolera" Se en(!entra !bi(ada en Maracay, Edo. Aragua" IAPCA> C.A.:
es !na e$&resa !e desde )a(e $ás de 5 dE(adas se desta(a en la
fabri(a(i%n de &rod!(tos $etal$e(áni(os destinados al desarrollo de la ind!stria en las áreas &etro!/$i(as !/$i(as far$a(E!ti(as . ali$enti(ias" Se es&e(ialia en la fabri(a(i%n de e!i&os de a(ero inoxidable . a(ero al (arbono a$bos en s!s diferentes alea(iones ti&os . grados" Se !bi(a en Valencia, Edo. Carabobo. Termoluidos %n> C.A.: es !na e$&resa !e )a (re(ido . a$&liado s! oferta de &rod!(tos
. e!i&os aso(iados al $anejo efe(tivo del va&or . otros fl!idos de !so (o$@n en la ind!stria (on el fin de garantiar !n efi(iente a&rove()a$iento de la energ/a (al%ri(a" Se desta(an &or s! &rofesionalis$o en todas las áreas energEti(as . es&e(ial$ente en el asesora$iento tE(ni(o de diferentes &ro.e(tos ade$ás de (ontar (on !n a$&lio sto(X de inventario seg@n las exigen(ias . las es&e(ifi(a(iones del $er(ado na(ional en (!anto al ti&o . $edidas en los diferentes &rod!(tos" Se !bi(a en La Carlota, Caracas" Incalca> C.A.:
es !na e$&resa es&e(ialiada en el diseDo . la fabri(a(i%n de
inter(a$biadores de (alor &ara la ind!stria &etro!/$i(a ali$enti(ia entre otras" Se en(!entra !bi(ada en Matanas, Edo. !olívar " ACERO %ABRICANTES> C.A.* e$&resa veneolana es&e(ialiada en
la fabri(a(i%n de
estr!(t!ras $etáli(as tan!es re(i&ientes a &resi%n inter(a$biadores de (alor (ol!$nas )ornos (alderas t!ber/as d!(tos enfriadores &or aire silos" Se en(!entra !bi(ada en Las Mercedes, Caracas"
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Pro$eedores Internacionales IND?STRIAS PROTON LTDA: diseDa
. fabri(a e!i&os &ara la transferen(ia de (alor
tales (o$o inter(a$biadores de (alor de (ar(asa . t!bos . es&iral t!bos aleteados" S! sede se en(!entra !bi(ada en Colombia" ITISA: e$&resa
(reada en 1777 &or ingenieros !e (ontaban .a (on 0 aDos de
ex&erien(ia en la elabora(i%n de e!i&os de &ro(eso . e!i&os de transferen(ia de (alor" 3!entan (on !n a$&lio do$inio en los (%digos interna(ionales tales (o$o el ASJ# #JA APS A'I ASJ et(" todo esto (on la finalidad de &oder (!$&lir (on los re!eri$ientos $ás exigentes de la ind!stria" Se en(!entra !bi(ada en Me"ico. Perr, =ide@ LLC:
e$&resa estado!nidense (on ex&erien(ia en la fabri(a(i%n
$anteni$iento . (o$er(ialia(i%n de inter(a$biadores de (alor" S! sede se en(!entra en #e$ %ersey, Estados &nidos"
e$&resa es&e(ialiada en s!$inistro de sol!(iones &ara instala(iones
(o$er(iales e ind!striales desta(ándose en el área de refrigera(i%n" 3on $ás de 0 aDos de ex&erien(ia en el $er(ado" Son grandes distrib!idores dire(tos de e!i&os . &artes" Se en(!entra lo(aliada en Miami, Estados &nidos" MECET> SL:
e$&resa (on ex&erien(ia en el diseDo . fabri(a(i%n de e!i&os de
inter(a$bio de (alor" S! sede se en(!entra !bi(ada en Vicaya, Espa'a" COSTOS RE%ERENCIALES •
Inter(a$biador de t!bo . (oraa" Jaterial* itanio" Fabri(ado en 3)ina" ;500Kg [ 5000Kg>
6">""" Bs
>6"">""" Bs •
Inter(a$biador de t!bo . (oraa" Jaterial* A(ero al (arb%n" Fabri(ado en 3)ina" #>+">""" Bs >6">""" Bs
•
Inter(a$biador de t!bo . (oraa" Jaterial* A(ero inoxidable" Fabri(ado en 3)ina" #>#+>""" Bs #>+">""" Bs
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Inter(a$biador de doble t!bo" Jaterial* A(ero al (arb%n" Fabri(ado en 3)ina" 5>"">""" Bs >6"">""" Bs
R#F#R#93IAS BIB,I:CRAFI3AS Antonio 3" S" ;177>" Instr!$enta(i%n ind!strial" Alfaomera grupo editor, México" Berg$an " ," In(ro&era F" '" \ ,avine A" S" ;2011>" Fundamentals of heat and mass transfer *
J(CraT-4ill" Conále-Jendiabal +" ;2002>" I9#R3AJBIA+:R#S +# 3A,:R* I':S C#9#RA,#S Z A',I3A3I:9#S" Robert '" \ 3e(il 3" ;2001>" Jan!al del ingeniero !/$i(o" $ditorial Mc %ra& 'ill. (uinta $dición )segunda edición en espa*ol+"
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