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Caída de presión en intercambiadores de calor compactos
Para lograr altos coeficientes de transferencia de calor es necesario gastar energía. Las velocidades nominales y las longitudes de plato normalmente son mucho menores que los tubos equivalentes, de manera que la proporción en la ecuación de caída de presiónso es mucho menor.
La fórmula típica de caída de presión para el intercambiador compacto es
donde G = velocidad de flujo másicof = factor de fricción g = constante gravitacionald = diámetro equivalente p = densidad del fluídoL = longitud del plato
el valor f en intercambiadores compactos es muy alto, de 10 a 100 veces mayor a los tubos, dependiendo de la geometría del plato, mientras que este valor anda entre 0.03 y 0.1 para los tubos. Debido a que los valores de L y G son mucho menores para platos, la caída de la presión en algunos casos es comparable a la de las unidades tubulares.
Un aspecto adicional de la caída de presión es el efecto de pérdida a través de los puertos de entrada y de salida de fluído. Esta pérdida no ayuda a la transferencia de calor y una alta caída de presión también puede afectar la distribución de líquido en el paquete de platos. Nortran minimiza estos problemas con puertos más grandes. Si las pérdidas del puerto representan más del 60% de las pérdidas totales, entonces la probabilidad de que haya una mala distribución es grande y no debe considerarse el diseño del intercambiador. El diseño por computadora de Nortran elimina de forma automática esta posibilidad al llegar a un diseño óptimo.
Muchos usuarios e ingenieros aparentemente seleccionan caídas de presión permisibles basados en estatídicas históricas de 5 a 10 psig sin considerar las caídas de presión reales que el sistema del proceso completo puede tolerar. Es importante usar todas las caídas de presión disponibles para obtener la mayor eficiencia en transferencia de calor al menor costo del intercambiador compacto.
