THETHDE: software para el diseño térmico-hidráulico de intercambiadores de calor multitubulares

Abstract

En el presente artículo se presenta un software desarrollado para el diseño térmico e hidráulico de intercambiadores de calor tubulares. Los Intercambiadores de calor del tipo carcasa y tubos son equipos estáticos ampliamente utilizados en la industria (gas natural, petroquímica, ect.), en los procesos donde se necesita un intercambio de calor entre dos sustancias, lo cual ha convertido a estos equipos en uno de los de mayor uso a nivel industrial hoy en día. Los tipos de intercambiadores que pueden analizarse mediante este software son los de doble tubo, multutubo y carcasa tubo. El software permite el cálculo completo de este tipo de dispositivos, indicándose los limites operativos de funcionamiento, las velocidades y la pérdida de carga de los fluidos, el espacio disponible en planta, dimensiones geométricas (características de los tubos, ect), el nivel de ensuciamiento de ambos fluidos (corrosión de los fluidos), la presión de trabajo, coeficientes convectivos del lado tubos y carcasa, etc. La caída de presión generada en un intercambiador de calor carcasa y tubos es un aspecto determinante al momento de diseñarlo térmicamente, ya que la misma es limitada por los requerimientos hidráulicos del circuito del proceso. Este software también permite realizar un análisis de sensibilidad de los principales parámetros de diseño, por ejemplo la temperatura, calor intercambiado, eficiencia, NTU, número de horquillas, caída de presión (lado tubos y carcasa); en función de los diferentes parámetros que caracterizan este tipo de diseño, como son el, tipo de intercambiador, material de construcción, longitud del intercambiador, espaciamiento de los deflectores, porcentaje de corte de los mismos, tipo de arreglo, pitch-point, espaciamiento entre tubos, ect; que le servirá de guía a los diseñadores, mejorarán los diseños y permitirá la optimización de los tiempos de entrega de los trabajos. Estos resultados se podrán visualizar de manera gráfica o bien mediante ficheros de texto. El efecto del empleo de superficies aleteadas (radiales y axiales) es también posible. El programa está basado en la bibliografía más actual existente, sin olvidar los textos clásicos de la materia. Finalmente, señalar que el programa permite el cambio entre el sistema internacional y el técnico inglés de unidades.