DiseAo de condensadores multi-tubulares

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Universidad Técnica Federico Santa María 
Ingeniería Química y Ambiental 
Transferencia de Calor 
 
 
DISEÑO DE UN CONDENSADOR MULTITUBULAR. 
1. Balance Térmico. 
Si se consideran solo efectos latentes en el servicio y en el producto no hay cambio de fase. 
 
 
 
Para el uso de diagramas utilizar para el servicio. 
 
2. Cálculo del : 
 
 
∑
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Datos del Equipo 
 
CORAZA TUBOS 
Diámetro interno de coraza (DI) [in] N° (NT) y Largo (LT) tubos 
Espacio entre deflectores (B) [in] Diámetro externo (do) e interno (di), BMG [in] 
Número de pasos Tipo de arreglo 
Pitch (PT), Claridad (C’) [in] N° de pasos 
 
 
4. Dimensionamiento 
 
CORAZA TUBOS 
Área de Flujo (ac): 
 
 
 
 
Pitch (PT): 
 
 
 
Diámetro Equivalente (Deq): 
 
 
 
 
 
 
 
Área de Flujo (at): 
 
 
 
 
 
 
 
 
Velocidad de coraza (vc): 
 
 
 
 
 [ 
 
 
 ] 
Velocidad de tubos (vt): 
 
 
 
 
 [ 
 
 
 ] 
 
 
 
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Transferencia de Calor 
 
 
 Coeficientes de Transferencia de Calor para la Coraza. 
 
o Flujo Total de Condensado W [lb/h] 
 
- Para condensadores horizontales. 
 (
 
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
 
Donde el factor de carga por tubo ( : 
 
 
 
 
 [
 
 
] 
Finalmente 
 (
 
 
)
 
 [ 
 
 
 ] 
 
- Para condensadores verticales. 
 (
 
 
)
 
 
 
 
 
 
 
Donde el factor de carga por tubo ( : 
 
 
 
 
 [
 
 
] 
Finalmente 
 
 (
 
 
)
 
 [ 
 
 
 ] 
 
 Coeficientes de Transferencia de Calor para los tubos. 
 
o Para cualquier tipo de fluidos 
Números Adimensionales: 
 
 
 
 
 
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Transferencia de Calor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 [ 
 
 
 ] 
 
o Para agua usar: 
 
 
 
 
 
 [ 
 
 
 ] 
 
 
 
 
 
 
 [ 
 
 
 ] 
Coeficiente de T. Calor corregido (ht*): 
 
 
 
 
 
 [ 
 
 
 ] 
CORAZA TUBOS 
Factor de Ensuciamiento de Coraza (Rdc): 
 
 [ 
 
 
 ] 
Factor de Ensuciamiento de tubos (Rdt): 
 
 [ 
 
 
 ] 
Área de Transferencia de Calor Disponible (ATC,disponible) 
 
 
 
 
 
Coeficiente Global de Transferencia de Calor (U) 
 
 (
 
 
 
 
 
 )
 
 [ 
 
 
 ] 
Área de Transferencia de Calor Requerida (ATC,requerida) 
 
 
 
 
 
5. Caída de Presión 
 
CORAZA TUBOS 
fC: factor de fricción en la coraza fT: factor de fricción en los tubos 
N° de cruces: 
 
 
 
 
 
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Transferencia de Calor 
 
 
Flujo másico (masa-velocidad) en la coraza: 
 
 
 
 
 [ 
 
 
 ] 
Flujo másico (masa-velocidad) en los tubos: 
 
 
 
 
 [ 
 
 
 ] 
Caída de Presión por la coraza: 
 
 
 
 
 
 
 
 [ 
 
 
 ] 
Caída de Presión por los tubos: 
 
 
 
 
 
 [ 
 
 
 ] 
 
 
 
 
 (
 
 
) [ 
 
 
 ] 
 
 
 
n: Número de pasos en los tubos 
V: velocidad [ft/s] 
s : gravedad específica (ϒfluido / ϒagua = ρfluido / ρagua) 
g : aceleración de gravedad (32,17 [ft/s
2
]) 
 
Notas: 
o Para arreglos triangulares 
 
 
 
 
 
6. Relaciones y recomendaciones 
 
 Relaciones de Flujo: 
 
o Para condensadores de cualquier tipo 
 
 
 
 (
 
 
)
 
 
 
 
o Para los coeficientes de transferencia de calor por los tubos 
 
 
 
 
 (
 
 
)
 
 
 
o Para la caída de presión tanto los tubos como en la coraza. 
 
 
 
 (
 
 
)
 
 
 
 
 
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Transferencia de Calor 
 
 
 Relación condensadores verticales y horizontales. 
 
 
 
 
 
 (
 
 
)
 
 
Los condensadores horizontales tienen mayor coeficiente de transferencia de calor, además son 
menos costosos debido a que necesitan menos soporte estructural (para tubos horizontales, se 
requieren longitudes más cortas). Finalmente los condensadores horizontales son más fáciles de 
mantener y limpiar (la posición horizontal es más accesible que la vertical). 
 Sobredimensionamiento del Área. 
 
 
 
 
 
 
 
o El porcentaje de sobredimensionamiento debe estar entorno al 10%. 
o Al momento de calcular el flujo máximo, se debe considerar el Área Disponible.