EFICIENCIA EN INTERCAMBIADORES DE CALOR

INTERCAMBIADOR DE CALOR Elemento térmico de apoyo a la producción, normalmente integrado a un proceso productivo, cuya función primordial es la transferencia de energía calorífica de un fluido a otro a través de una pared sólida que los separa. Ejemplos: Enfriamiento de un fluido de proceso mediante agua. Concentración de una disolución con vapor.

Fluido caliente T1 T2 T1>T3 T3 Aire precalentado

CLASIFICACIÓN GENERAL INTERCAMBIADOR TUBULAR Doble tubo Carcaza y tubos Placas tubulares Tubos en “U” Cabezal flotante INTERCAMBIADOR NO TUBULAR Placas Espiral Láminas o celdas Bloques de grafito

CÁLCULO DE EFICIENCIA EN INTERCAMBIADORES Si el caudal de capacidad calorífica menor corresponde al fluido caliente. T1 y T2 : Temperaturas entrada y salida del fluido caliente T1 > T2 t1 y t2 : Temperaturas de entrada y salida del fluido frío t1 < t2 T1 - T2 E = T1 - t1 Si el caudal de capacidad calorífica menor corresponde a la corriente fría t2 - t1 E = T1 - t1

EFICIENCIA EN INTERCAMBIADORES Una adecuada elección del intercambiador permitirá un manejo óptimo y con buenos resultados en el proceso productivo. Para la selección o diseño, considerar además de las temperaturas y flujos, las características físicas y químicas de los fluidos a tratar. Realizar una inspección exhaustiva durante la construcción de un intercambiador. Los materiales y soldadura a utilizar deben cumplir con las especificaciones exigidas. Durante el montaje del intercambiador verificar las líneas y conexiones, paralelismo de las bridas, posibilidad de fugas.

EFICIENCIA EN INTERCAMBIADORES El aislamiento adecuado del intercambiador y sus conexiones evitará la ganancia o pérdida de calor que pueda afectar al flujo tratado. Instalar medidores (termómetros, manómetros), necesarios para establecer un control diario de los parámetros de operación. Programar adecuadamente los períodos para la limpieza externa e interna del intercambiador. La acumulación de capas de ensuciamiento en las superficies de transferencia origina / incrementa la resistencia al paso del calor en las paredes internas.

PROGRAMA DE USO ÓPTIMO DEL INTERCAMBIADOR Determinar la frecuencia de las operaciones de limpieza del intercambiador y el periodo de funcionamiento óptimo, que proporcione resultados económicos mas favorables. Consideraciones Cb : Costo de la energía de bombeo Ce : Costo de la energía transferida DCe : Costo de la energía perdida Cl : Costo de limpieza T : Tiempo de operación Ct = Cb + Dce + Cl : Costo total

PERÍODO DE FUNCIONAMIENTO ÓPTIMO DE UN INTERCAMBIADOR Costo Cb + DCe + Cl Cb + DCe t Tiempo óptimo