Equipos de transferencia de calor y generación de energía
Equipos industriales primera entrega
En esta sección se incluye una serie de documentos que tratan sobre algunos aspectos de ciertos equipos cuyo fin es generar energía y/o potencia, y donde el principal fenómeno de transporte a tener en cuenta es la transferencia de calor (aunque los fenómenos de transferencia de masa y de flujo pueden estar presentes y tener la misma importancia o equivalencia).
Dimensionamiento de caldera acuotubular
Sizing of water tube boiler
Las calderas pueden emplear como medio de generación de calor combustibles líquidos y combustibles gaseosos. En el caso de éste diseño se escogió un combustible líquido, el fueloil, ya que es más fácil de transportar y de almacenar y, a pesar de presentar un poder calorífico relativamente bajo comparado con los demás, es eficiente, debido a que los requerimientos de vapor del proceso no son tan elevados.
La caldera que se dimensiona precalienta, vaporiza y sobrecalienta agua que se introduce presurizada al sistema de generación de vapor conformado por las tres superficies dispuestas para la transferencia de calor. La carga térmica requerida para vaporizar el agua es mucho más elevada que si se empleara agua a baja presión y, una vez obtenido el vapor sobrecalentado, se comprime en un sistema adecuado, lo que hace necesario el empleo de superficie extendida al menos en los tubos del evaporador.
La capacidad de la caldera a dimensionar es de 27 t/h de vapor, lo que implica un sobrediseño de 5,3%, valor inferior al sobrediseño aplicado para otros equipos (10- 20%), debido a que el vapor exhausto que sale de las turbinas puede ser perfectamente utilizado en proceso previo a su retorno a la caldera como condensado; en tal sentido se dispone de más de 20 t/h de vapor de media presión.
Este trabajo es un documento elaborado por Ana Elena Zambrano Torres, Ingeniera Química egresada de la Escuela de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Los Andes (Mérida, Venezuela), para la materia Diseño de Plantas Químicas. La caldera descrita en el trabajo debe generar el vapor necesario para mover las turbinas de las bombas y compresores de una planta de hidrotratamiento de destilados de pirólisis, es decir este vapor debe tener condiciones de alta presión (43,8 barg) y elevada temperatura ( 398,9 ºC ); la autora decidió escoger para diseñar una caldera tipo acuotubular.
Análisis económico de la utilización de cambiadores de calor en procesos de recuperación de calor de corrientes residuales
Economic analysis of heat exchangers use for heat recovering processes of remaining streamse
Al margen del diseño térmico de un intercambiador de calor, que establece, para la cantidad de calor a intercambiar y las características del flujo, cuál es la superficie de transferencia de calor que se necesita, y del diseño mecánico, que indica el tipo de cambiador más conveniente (disposición de los tubos) en función de la caída de presión permisible por el interior y el exterior de los tubos, en el presente artículo se lleva a cabo el análisis económico de la oportunidad de instalar un intercambiador de calor con el objetivo de recuperar calor de una corriente de desecho a elevada temperatura, y se aplica a un ejemplo práctico para el caso de un intercambiador de "corrientes equilibradas".
Este documento es un artículo elaborado por Juan Herranz Arribas, vinculado al Departamento de Tecnología Industrial de la Escuela Politécnica Superior, vinculada a la Universidad Alfonso X El Sabio (Madrid, España). El documento se encuentra publicado en la revista de ámbito multidisciplinar Tecnologí@ y Desarrollo (Vol I, 2003), publicación dependiente de la Universidad Alfonso X El Sabio .
