Introducción sobre los intercambiadores de calor de tubos planos helicoidales

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La tubería plana en espiral es un tipo de tubo de intercambio de calor que fue propuesto por primera vez por la empresa suiza Allares, y posteriormente mejorado por la empresa estadounidense Brown (Brown Company de Houston). Debido a la estructura única de la tubería, el fluido fluye en espiral dentro de ella, lo que aumenta el grado de turbulencia. Los estudios experimentales han demostrado que el coeficiente de transferencia de calor en la pared interna de los tubos espirales planos suele ser significativamente mayor que el de los tubos circulares convencionales. Esta diferencia es más evidente a bajas velocidades de Reynolds, donde puede llegar a ser 2-3 veces mayor ； A medida que aumenta el número de Reynolds, generalmente también se puede incrementar el coeficiente de transferencia de calor en más del 50 %. 　　Su proceso de fabricación consiste primero en aplanar el tubo circular y luego torcerlo en forma de espiral. El Dr. Liu Along de Zhejiang Huanchen Technology realiza análisis según los cuales, al insertar los tubos, estos se organizan en grupos de la misma manera. Estos grupos no cuentan con soportes; en su lugar, se mantienen unidos gracias a los puntos de contacto entre las líneas helicoidales que se encuentran en el borde exterior de los tubos planos helicoidales. En el tubo, el flujo en espiral del fluido aumenta su grado de turbulencia, lo que disminuye el espesor de la capa de estancamiento, que constituye la principal barrera para la transferencia de calor. De este modo, se mejora la transferencia de calor dentro del tubo. En el trayecto de la carcasa, como los canales de flujo entre las tuberías espirales también son de forma espiral, el fluido, al moverse por ellos, experimenta la acción de la fuerza centrífuga, lo que hace que su velocidad y dirección cambien periódicamente, fortaleciendo así la mezcla longitudinal del fluido. Además, cuando el fluido pasa por los puntos de contacto en espiral entre las tuberías adyacentes, se forma una estela que se separa de la pared de la tubería; esto aumenta el grado de turbulencia del propio fluido y destruye la capa límite de transferencia de calor sobre la pared de la tubería. Como resultado, también se mejora la transferencia de calor en el lado exterior de la tubería. Como resultado del refuerzo simultáneo de la transferencia de calor dentro y fuera de la tubería, su eficacia en la transferencia de calor es mucho mayor que la de los intercambiadores de calor de tipo tubo-shell convencionales. Este efecto es especialmente notable en procesos de intercambio de calor en los que la viscosidad del fluido es alta y el flujo es estacionario en uno o ambos lados. Los intercambiadores de calor fabricados con estos tubos de intercambio térmico presentan las siguientes ventajas: 1. Bajo caudal de presión. 2. Alta eficiencia en la transferencia de calor. 3. Dificultad para que se forme incrustación. 4. No se obstruyen fácilmente. Estas características superan las desventajas de los intercambiadores de calor tradicionales, por lo que son el equipo ideal para extraer calor residual a bajas temperaturas. Este tipo de intercambiador es muy eficaz cuando se utiliza con agua para la limpieza de escorias; por lo tanto, es el intercambiador de calor más adecuado.