Área de la red de intercambiadores

En el capítulo anterior se calcularon los consumos de energía de la red de intercambiadores empleando la curva compuesta. Esta curva también nos proporciona la información necesaria para calcular el área total que tendrá la red de intercambiadores, incluso sin conocer cuál será la disposición exacta de los cambiadores, es decir, sin tener que calcular cuál es la distribución del área de la red. Para calcular el área es necesario incluir en la curva compuesta las corrientes de servicios de calefacción y refrigeración. La curva obtenida se conoce como curva compuesta balanceada. El proceso para su obtención es el mismo que se ilustra en las figuras [*] y [*], pero teniendo en cuenta las corrientes auxiliares. Si calculamos la demanda de servicios a partir de la curva balanceada, obtenemos un valor nulo.

En la figura [*] se muestra una curva compuesta balanceada. Para calcular el área de la red de intercambiadores, el primer paso es dividir la curva compuesta balanceada en tramos verticales de entalpía. En el caso de que el coeficiente global de transferencia de calor $ U $ sea constante, y suponiendo una transferencia de calor en contracorriente exclusivamente, el área necesaria en el tramo $ k$ vendrá dada por la ecuación [*]:

$\displaystyle A_k = \frac{\Delta H_k}{U \Delta T_k}$ (3.4)

donde
Figura: Curva compuesta balanceada, que se ha dividido en tramos verticales de entalpía
Image fig73

Por tanto, el área de la red completa, esto es, de la suma de todos los tramos de entalpía, vendrá dada por la ecuación [*].

$\displaystyle A = \frac{1}{U} \sum_k^K \frac{\Delta H_k}{\Delta T_k}$ (3.5)

donde

La ecuación [*] supone una simplificación que en muchas ocasiones no se cumple en la práctica. Si el coeficiente global de transferencia de calor es constante, entonces los coeficientes de película de cada tramo de entalpías deben ser iguales. Dado que cada tramo representa, al menos, un intercambiador, es poco probable que los coeficientes de película sean los mismos en todos los intercambiadores.



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2004-05-30