Readecuación de intercambiadores de calor para incrementar la recuperación de energía a través de promotores de turbulencia

Abstract

Desde el punto de vista térmico, el principal problema operativo de los intercambiadores de calor convencionales de tipo tubular es la prevalencia de la subcapa laminar en la superficie inmediatamente adyacente a la superficie de transferencia de calor que es responsable de los bajos coeficientes de transferencia de calor. Un medio pasivo de romper esta capa es el uso de insertos mecánicos conocidos como promotores de turbulencia. La búsqueda de nuevas geometrías con mejor rendimiento termo-hidráulico ha aumentado el número de diseños disponibles en la literatura abierta. En esta tesis, presenta una metodología para la selección de promotores de turbulencia para la intensificación de la transferencia de calor en intercambiadores de calor existentes. El enfoque permite una selección rápida de las opciones y la selección del tipo de inserto que mejore el rendimiento termo-hidráulico de los intercambiadores de calor de carcasa y tubos. También se analiza el efecto de la magnitud del coeficiente de transferencia de calor de la corriente opuesta, así como el efecto de la viscosidad. La selección del promotor de turbulencia basado en el desempeño termo-hidráulico a través de la longitud térmica e hidráulica y en el desempeño termodinámico con la evaluación cuantitativa de la irreversibilidad en el intercambiador de calor, como variables en la selección del promotor de turbulencia que mejore el desempeño termo-hidráulico del equipo existente.