Deflector (transferencia de calor)

Los deflectores son álabes o paneles que dirigen u obstruyen el flujo y que se utilizan para dirigir el flujo de líquido o gas. Se utilizan en algunas estufas domésticas y en algunos recipientes de procesos industriales (tanques), como intercambiadores de calor tubulares, reactores químicos y mezcladores estáticos.Los deflectores son parte integral del diseño de los intercambiadores de calor tubulares. Un deflector está diseñado para soportar los haces de tubos y dirigir el flujo de fluidos para lograr la máxima eficiencia. El diseño y las tolerancias de los deflectores para intercambiadores de calor se describen en las normas de la Asociación de Fabricantes de Intercambiadores Tubulares (TEMA).Las principales funciones de un deflector en un intercambiador de calor tubular son:

• Sostenga tubos en posición (prevención de chorro), tanto en producción como en operación
• Prevenir los efectos de la hambruna de vapor, que se aumenta con la velocidad del fluido y la longitud del intercambiador
• Flujo directo del fluido de lado de la cáscara a lo largo del campo del tubo. Esto aumenta la velocidad del fluido y el coeficiente efectivo de transferencia de calor del intercambiador

En un mezclador estático, se utilizan deflectores para minimizar el componente tangencial de la velocidad que provoca la formación de vórtices y, por lo tanto, promueve la mezcla.En un reactor químico, a menudo se colocan deflectores en las paredes interiores para promover la mezcla y, por lo tanto, aumentar la transferencia de calor y, posiblemente, la velocidad de las reacciones químicas.En estufas domésticas como Handölkassetten y similares, se utiliza un deflector para evitar que el gas suba directamente por la chimenea y provoque un incendio. Este deflector dirige el gas hacia la parte delantera del horno antes de continuar hacia arriba por la chimenea. En este caso, el deflector ayuda a aumentar la eficiencia de la estufa, ya que el gas libera más calor antes de salir.

• Los baffles evitan el flujo de rotación sin afectar el flujo radial o longitudinal. El tanque se suministra con bultos que evitan el agitado y la formación del vórtice. Excepto en tanques muy grandes, se colocan cuatro (4) baffles.

La implementación de deflectores se decide en función del tamaño, el coste y su capacidad para soportar los haces de tubos y dirigir el flujo.

• Baffles de flujo longitudinal (utilizados en una concha de dos pasos)
• Impingement Baffles (utilizado para proteger el paquete cuando la velocidad de entrada es alta)
• Orifice Baffles
• Individual segmental
• Doble segmentación
• Soporte/Blanking baffles
• Baffles resonantes (detuning) utilizados para reducir la vibración del tubo (Anish Apw)

Como se mencionó, los deflectores se encargan del soporte y la dirección del fluido en los intercambiadores de calor. Por lo tanto, es vital que estén correctamente espaciados durante la instalación. La separación mínima entre deflectores es de 50,8 mm o una quinta parte del diámetro interior de la carcasa, lo que sea mayor. La separación máxima entre deflectores depende del material y el tamaño de los tubos. La Asociación de Fabricantes de Intercambiadores Tubulares establece directrices al respecto. También existen segmentos con un diseño "sin tubos en la ventana", lo que afecta la separación aceptable dentro del diseño. Una consideración importante del diseño es evitar la formación de zonas de recirculación o puntos muertos, ya que ambos son contraproducentes para una transferencia de calor eficaz.

• (Editores) Perry, R.H. and Green, D.W. (Oct, 2007) Manual de ingenieros químicos de Perry McGraw-Hill ISBN 0-07-142294-3
• Tubo Wolverine Inc. (2008) Transferencia de calor Libro de datos Disponible [1]
• Profesor J. Kavanagh (2009) Conferencias de Transferencia de Calor Usyd Chemical Engineering Department