Cómo medir el rendimiento de un intercambiador de calor

Escrito por brian baer | Traducido por martín giovana
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Cómo medir el rendimiento de un intercambiador de calor
Un intercambiador de calor transfiere el calor entre dos fluidos. (Medioimages/Photodisc/Photodisc/Getty Images)

Un intercambiador de calor es un equipo de proceso químico que utiliza la diferencia de temperaturas de dos corrientes de fluido separadas. El diseño del intercambiador de calor más común es la de carcasa y tubos. Esta configuración tiene un fluido que fluye a través de un bloque de tubos paralelos y un segundo fluido que fluye a contracorriente por el exterior de los tubos. El rendimiento de un intercambiador de calor se mide comparando el diseño de las diferencias de temperatura y tasas de flujo con las mediciones reales. La medición real se divide por el diseño para un valor de eficiencia.

Nivel de dificultad:
Moderadamente difícil

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Instrucciones

  1. 1

    Determina las condiciones de diseño de un intercambiador de calor de tubo. Por ejemplo, supongamos que el agua fría entra en los tubos a 40 grados F (4,4 grados C). El diseño requiere para calentar el agua a 75 grados F (23,8 grados C) usar vapor de agua en el lado de la carcasa del intercambiador. La velocidad de flujo del agua fría es de 100 galones (378,5 l) por minuto y el vapor de agua se mide a 2000 libras por hora (el vapor se mide en tasas de flujo de masa). Por lo tanto, la diferencia de temperatura del agua fría está diseñada para ser de 35 grados F (1,6 grados C).

  2. 2

    Determina las condiciones de flujo reales, las temperaturas de entrada y de salida del agua fría. En la práctica, esto se hace instalando presión local, tasa de flujo e instrumentos de medición de temperatura. En cualquier momento dado, los operadores pueden determinar las condiciones del entorno del intercambiador de calor. Supongamos que la entrada de agua se mide a 40 grados F (4,4 grados C) y la temperatura de salida es de 68 grados F (20 grados C). Esta es una diferencia de temperatura real de 28 grados F (-2,2 grados C).

  3. 3

    Calcula la eficiencia del intercambiador de calor dividiendo la diferencia de temperatura real entre el diseño y multiplicando por 100 para obtener un porcentaje. Esto es 28/35 x 100, u 80%. Para aumentar este valor de rendimiento, se disminuiría la tasa de flujo de agua o aumentará la velocidad de flujo de vapor.

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