Desarrollo de un procedimiento de cálculo para diseño térmico de intercambiadores de calor de carcasa y haz de tubos con cambio de fase

Abstract

Se ha desarrollado un procedimiento de cálculo para el diseño térmico de intercambiadores de calor de carcasa y haz de tubos con cambio de fase, siguiendo los lineamientos de la norma TEMA (1999) y ASME PTC 12.1-2000, y tomando como patrones los procedimientos de Mendoza (2006).y de las prácticas de diseño de Exxon. El procedimiento contempla el diseño térmico de condensadores y rehervidores de carcasa y tubos horizontales, en los cuales el cambio de fase ocurre sólo del lado de la carcasa. Para el caso de condensadores el fluido que se encuentra en la carcasa se limita a sustancias simples que entran y salen del intercambiador en estado de saturación, y para el caso de rehervidores se limita a sustancias simples o sustancias con estrecho rango de ebullición, que salen del intercambiador en estado de saturación, pudiendo entrar al mismo en estado de líquido saturado o en estado de líquido subenfriado. Para facilitar los cálculos el procedimiento ha sido automatizado, a través de un lenguaje de fácil manejo, con un ambiente visual muy didáctico, y de código abierto, que recibe el nombre de Openoffice.org. Con el uso de este lenguaje no sólo se ha contribuido a la transición de software de código cerrado a software de código abierto, sino, que ha facilitado el proceso de integración del procedimiento de cálculo automatizado elaborado por Mendoza (2006) con el procedimiento automatizado correspondiente a este trabajo especial de grado. En este sentido se presenta un programa final en el cual el usuario tiene la opción para el diseño térmico de intercambiadores de calor de carcasa y haz de tubos con o sin cambio de fase.