Diseño y cálculo térmico de un condensador de vapor enfriado por aire planta de 30,000 Kw

Abstract

La transmisión de calor de una región a otra aparece frecuentemente en diversos procesos, y los principios que rigen a ésta son base para el diseño de muchos tipos de equipos comerciales o industriales, tales como: economizadores, sistemas de calefacción, condensadores, evaporadores, etc. La presente tesis trata de enfocar los estudios del diseño de un condensador de vapor desde el punto de vista de transferencia de calor. Como es sabido los condensadores de vapor son utilizados en las plantas generadoras de potencia a vapor y por lo general efectúan la condensación del vapor mediante el uso de agua de refrigeración, siendo muy poco usado el aire como medio de enfriamiento. El mayor uso de los condensadores enfriados por agua hacen que sobre estos existan una amplia bibliografía de donde puedan obtenerse una información detallada sobre los mismos, pero en cambio sobre el uso de condensadores enfriados por aire muy poca bibliografía puede ser obtenida, es por eso que deseando aportar en algo la difusión de conocimientos sobre el cálculo de esto tipo de condensadores, he optado por desarrollar como terna de esta Tesis ”El Diseño Término de un Condensador de Vapor Enfriado por Aire”. El poco uso de este tipo de condensadores es doblado a la gran superficie de enfriamiento necesario para producir el efecto deseado de condensación como consecuencia de la baja densidad y calor especifico que presenta el aire y además a la baja transmisión de calor de éste a través de las paredes de los tubos. Un ejemplo de las dimensiones de este tipo de condensadores lo presenta la planta térmica de ^KALGOORLIE situada en Australia cuya potencia es de 2,000 HP. Para esta planta el condensador presenta un área frontal de 45,000 pies2 de superficie y su flujo requerido de aire es de 600,000 pies /min. (con temperatura de 80°F a la entrada). Los ventiladores necesarios para la circulación del aire a través del condensador consumen un 10% de la potencia de la planta (200 HP). Como se puede apreciar por la descripción antes mencionada el uso de este tipo de condensadores se justifica solamente en casos de que la planta esté ubicada en una zona donde el agua usada comúnmente para la refrigeración sea escasa y aun cuando el uso de una torre de enfriamiento no resulte económico.