Método de Kern

CÁLCULO DE TROCADORES DE CALOR CASCO E TUBOS

A - MÉTODO KERN

Realiza a análise do fluido do casco do trocador através de defletores colocados ao longo do trocador, melhorando a análise sobre um feixe de tubos ideal. No entanto, esta análise desconsidera os efeitos de correntes, que se formam devido a vazamentos e bypass através de algumas folgas existentes no equipamento, sobre a transferência de calor e perda de carga, conduzindo a uma análise aproximada. É um método de fácil utilização, sendo bem sucedido com modelos de trocadores de calor casco e tubos com tolerâncias usuais, mas apresenta pouca precisão, que torna-se tanto mais crítica quanto mais o escoamento do fluido situa-se em regime laminar, o qual exige um tratamento bem mais complexo. Alguns pontos característicos do método podem ser salientados: 1) A correlação para transferência de calor é baseada na área de fluxo como sendo a média entre a área de fluxo cruzado, dentro do diâmetro interno do casco, e a área de fluxo longitudinal na janela do defletor. 2) A perda de carga considera os efeitos da janela do defletor 3) Os dados iniciais requeridos para projetar o trocador de calor são mínimos e, portanto, é conveniente para estimativas rápidas.

Este método utiliza basicamente dois procedimentos de cálculo para o projeto termo - hidráulico de trocadores de calor tipo casco e tubos: 1) Verificação: procedimento para verificação de um trocador existente que se deseja utilizar sob condições diferentes 2) Projeto: procedimento para um trocador novo.

O tratamento de cálculo termo - hidráulico é bastante similar no lado do casco e no lado dos tubos. Com auxílio de tabelas, gráficos e correlações são determinados os principais parâmetros necessários para o dimensionamento.

PARÂMETROS DO LADO DO CASCO

1) Coeficiente de transferência de calor da parte externa do feixe de tubos (he)

Deve-se considerar: - o uso de defletores, que dirigem o fluido do casco nos tubos ora