Factor de Suciedad

Introducción

Cuando un intercambiador de calor opera un cierto tiempo las superficies de transferencia de calor puede cubrirse con diversos depósitos presentes en los sistemas de flujo o el resultado de la interacción entre los fluidos y el material usado para la construcción del aparato.

FACTOR DE SUCIEDAD

• El rendimiento de los intercambiadores de calor suele deteriorarse con el paso del tiempo como resultado de la acumulación de depósitos sobre las superficies de transferencia de calor.

• Se representa por un factor de incrustación Rf, , el cual es una medida de la resistencia térmica introducida por la incrustación.

• Las suciedades sobre la superficie en la que se realiza la transferencia térmica, que pueden ser de óxidos, incrustaciones calizas procedentes de la caldera, lodos, carbonilla u otros precipitados, el efecto que ésta suciedad origina se conoce con el nombre de incrustaciones, y provoca un aumento de la resistencia térmica del sistema.

Transmisión de calor entre la cámara de combustión y el agua de una caldera con incrustaciones calcáreas

• La resistencia térmica del depósito se puede determinar, generalmente, a partir de ensayos reales o de la experiencia.

Factores de resistencia por ensuciamiento normales

• Si se realizan ensayos de rendimiento en un intercambiador limpio y se repiten después de que el aparato haya estado en servicio durante algún tiempo, se puede determinar la resistencia térmica del depósito (o factor de incrustación) RSuc mediante la relación:

LimpioSucio

Func

UR

U1

1

• Siendo

• La expresión del coeficiente global de transmisión de calor UFunc en funcionamiento al cabo de un tiempo, referida a la sección exterior Ae es:

i

e

ciequiv

ce

Limpioi

eieSucio

A

A

hR

h

UA

ARRR

111

;....

ici

e

i

eiequive

ce

func

Ah

A

A

ARRR

h

U

1

1

• en la que:

• Ulimpio es el coeficiente global de transmisión de calor del intercambiador limpio, respecto a la sección exterior

• Usuc. es el coeficiente global de transmisión de calor del intercambiador después de producirse el depósito

• hce es el coeficiente de convección medio del fluido en el exterior del tubo

• hci es el coeficiente de convección medio del fluido en el interior del tubo• Re es la resistencia unitaria del depósito de suciedad en el exterior del

tubo• Ri es la resistencia unitaria del depósito de suciedad en el interior del

tubo• Requiv es la resistencia unitaria del tubo, en la que no se han considerado

los depósitos de suciedad interior y exterior, y el material del tubo, en m2°K/W, basada en el área de la superficie exterior del tubo.