Determinación de los coeficientes de transferencia de calor en aerocondensadores que operan en centrales eléctricas de biomasa

Resumen

Introducción: El proyecto de centrales eléctricas (CE) de biomasa en Cuba enfrenta una limitante en la disponibilidad de agua para condensación. El aerocondensador (ACC) es la solución más difundida para reducir los índices de consumo de aguapara condensación y flexibilizar la ubicación de la CE. En el ACC la presión de agente de trabajo depende de variables ambientales, generando pérdidas de rendimiento y potencia. En la actualidad no se dispone de un método para estimar la relación entre la presión y el coeficiente de traspaso de calor. El objetivo de la investigación fue determinar cuál sería el rango de operación más adecuado de presiones y determinar analíticamente la causa de esta problemática. Métodos: Se hace uso de métodos matemáticos de superposición de variables cruzadas (Breshnetzov), para crear una correlación que sea capaz de predecir la influencia de la presión sobre el coeficiente de transferencia de calor en un ACC. Resultados y discusión: Mediante la superposición cruzada se establece la dependencia entre la presión, el coeficiente medio de transferencia de calor y las variables ambientales. La combinación de estas variables generadas expresiones no homogéneas, que permiten predecir con una precisión adecuada esta relación. Como conclusiones, se concluye que en el ACC la presión es inversamente proporcional al coeficiente de transferencia de calor en una potencia 0,176; reduciéndose este último en un 0,95 % por cada kPa incrementado en la presión de salida de turbina. El modelo propuesto fue correlacionado con 714 datos de instalaciones reales, obteniéndose una desviación media de ± 35,2 % en el 92,4 % de los datos.