Vista exterior de un recipiente con camisa de serpentín de medio tubo
Símbolos utilizados en P&ID para representar un recipiente agitado con camisa (izquierda) y un recipiente agitado con camisa de media tubería (derecha)
En ingeniería química , un recipiente con camisa es un contenedor que está diseñado para controlar la temperatura de su contenido, mediante el uso de una "camisa" de enfriamiento o calentamiento alrededor del recipiente a través de la cual circula un fluido de enfriamiento o calentamiento.
Una camisa es una cavidad externa al recipiente que permite el intercambio uniforme de calor entre el fluido que circula en ella y las paredes del recipiente. Existen varios tipos de camisas, según su diseño: [1]
Camisas convencionales . Se instala una segunda carcasa sobre una parte del recipiente, creando un espacio anular dentro del cual fluye el medio de enfriamiento o calentamiento. Una camisa convencional simple, sin componentes internos, generalmente es muy ineficiente para la transferencia de calor porque el medio de flujo tiene una velocidad extremadamente baja, lo que resulta en un coeficiente de transferencia de calor bajo. Los medios de condensación, como el vapor o Dowtherm A, son una excepción porque en este caso el coeficiente de transferencia de calor no depende de la velocidad o la turbulencia, sino que está relacionado con el área de superficie sobre la que se condensa el medio y la eficiencia de eliminación del condensado. Los componentes internos incluyen deflectores que dirigen el flujo en un patrón espiral alrededor de la camisa y boquillas de agitación que causan una alta turbulencia en el punto donde el fluido se introduce en la camisa.
Revestimientos de bobinas de medio tubo . Los tubos se dividen longitudinalmente, generalmente con un ángulo incluido de 180 grados (divididos uniformemente por la mitad) o 120 grados, luego se enrollan alrededor del recipiente y se sueldan en su lugar.
Camisas con hoyuelos . Se fija una delgada capa externa a la carcasa del recipiente con puntos de soldadura ubicados en un patrón regular, a menudo a unos 50 mm de distancia entre centros, tanto horizontal como verticalmente. Estos hoyuelos imparten turbulencia al medio de calentamiento o enfriamiento a medida que fluye a través de la camisa (ver Intercambiador de calor de placas ).
Bobinas de placas . A menudo son muy similares a las camisas con hoyuelos, pero se fabrican por separado como camisas completamente contenidas que luego se sujetan a un recipiente. Son ligeramente menos eficientes que las camisas con hoyuelos porque hay una doble capa de metal para que el calor atraviese (la superficie interior de la bobina de placas y la carcasa del recipiente). También requieren una buena unión a la camisa del recipiente, para evitar un espacio aislante entre la bobina de placas y el recipiente.
Las camisas se pueden aplicar a toda la superficie de un recipiente o solo a una parte de ella. En el caso de un recipiente vertical, la parte superior normalmente se deja sin camisa. Las camisas se pueden dividir en zonas para dividir el flujo del medio de calentamiento o enfriamiento. Las ventajas incluyen: capacidad de dirigir el flujo a ciertas partes de la camisa, como solo la parte inferior cuando se necesita un calentamiento o enfriamiento mínimo y toda la camisa cuando se requiere un calentamiento o enfriamiento máximo; capacidad de proporcionar un mayor volumen de flujo en general (las zonas se conectan en paralelo) porque la caída de presión a través de una zona es menor que si toda la camisa es una sola zona.
^ Santosh Singh, "Diseño de embarcación con camisa"
Bibliografía
"Síntesis química de API: tendencias en el diseño de transferencia de calor en reactores", Stephen Hall y Andy Stoker. Pharmaceutical Engineering , enero/febrero de 2004
"Estimación de la transferencia de calor y la fricción en las camisas con hoyuelos", John Garvin, CEP Magazine , abril de 2001
"Transferencia de calor en recipientes con camisa agitada", Robert Dream, Chemical Engineering , enero de 1999
Enlaces externos
Eficiencia del proceso de transferencia de calor en un recipiente agitado con camisa y equipado con un impulsor ubicado excéntricamente
El software de hoja de cálculo calcula la transferencia de calor para recipientes con camisa Archivado el 7 de mayo de 2012 en Wayback Machine
