Calculadora de batería de vapor

Abra /steam para calcular el calentamiento de aire por vapor que condensa dentro de tubos aleteados. La entrada supone vapor saturado seco. No hay campo de título del vapor, cálculo de sobrecalentamiento ni modelo seleccionable de tubo distribuidor interno. Una nota que recomienda ese equipo contra la congelación no lo convierte en una opción modelada.

El aire se calienta sin cambiar su razón de humedad; la humedad relativa normalmente disminuye al aumentar la temperatura. No se calcula inyección de vapor, humidificación ni deshumidificación del aire. El consumo de vapor se obtiene de la carga térmica, no se introduce como caudal de alimentación independiente.

1. Configure las unidades e introduzca condiciones del aire y vapor, geometría física y circuitos. Revise todos los valores de cualquier plantilla.
2. Use RATING para evaluar las filas introducidas. Design capacity (manifold sizing) establece el caudal de referencia para los colectores preliminares; no impone esa potencia a la batería.
3. Use SIZING con una potencia objetivo positiva. El motor prueba de 1 a 4 filas y elige la menor cantidad que cumple el objetivo, converge y supera la comprobación de caída de temperatura de saturación.
4. Si ninguna cumple, devuelve cuatro filas con targetMet=false. Obtener una potencia numérica no confirma el objetivo. Revise selectedRows y las notas de dimensionamiento cuando estén disponibles en los datos.
5. SIZING no optimiza toda la geometría o circuitería. Aplique las filas propuestas al formulario, revise recorridos y colectores y ejecute RATING con esa geometría real antes de guardar o exportar. Recalcule tras cambios; los resultados guardados solo se restauran si coincide la firma de las entradas de cálculo.

P_steam_kPa recibe presión manométrica positiva en kPa, aunque la interfaz muestre otra unidad. La aplicación convierte la unidad elegida a Pa y divide por 1000 para este campo. No introduzca presión absoluta en el campo manométrico.

El motor usa P_abs_kPa = P_steam_kPa + air.P_Pa / 1000. La altitud de la interfaz determina la presión atmosférica local. No añada siempre una constante del nivel del mar: la altitud modifica la saturación del vapor y las propiedades del aire.

La tabla compartida abarca 20–2000 kPa absolutos, interpolando datos CoolProp 7.2.0 HEOS/IAPWS-95. El motor exige presión absoluta de entrada mayor que 20 y no superior a 2000 kPa, y saturación de entrada más de 1 K por encima del aire entrante. Esta cobertura de propiedades no es una presión de trabajo autorizada para la batería.

P_abs_kPa = P_steam_kPa + air.P_Pa / 1000
P_steam_kPa = P_abs_kPa - air.P_Pa / 1000

El formulario ofrece 1–4 filas, aletas plain/wavy/louver, 1–100 tubos por fila y 1–20 circuitos. Son límites de interfaz, no límites universales de diseño. El esquema exige dimensiones positivas, filas/circuitos/pasos enteros positivos, HR 0–1 y freeAreaRatio 0.1–0.9.

La altura aleteada es N × paso transversal. El número físico de tubos determina el área térmica; los márgenes de la carcasa no son tubos activos adicionales. El espesor de aleta y freeAreaRatio se conservan en las entradas aunque no tengan controles dedicados aquí. Revise los valores importados: no todos los datos retenidos son visibles.

Los valores C_air=1, C_steam=1, f_fouling=0.90 y f_noncondensables=0.95 son supuestos iniciales, no validación. El producto de reducción se limita a 0.25–1. Cambie la calibración con fundamento documentado, no para ocultar circuitos inadecuados.

Revise el grafo canónico en las herramientas 2D/circuitería: tubos, circuitos, conexiones del mismo lado o de lados opuestos, lado del colector y posición inicial deben formar recorridos válidos. Los circuitos equilibrados requieren tubos por fila divisibles entre circuitos. La paridad depende de todos los pasos de tubo por circuito, incluidas las filas. Una red inválida bloquea el cálculo.

El motor usa longitud y curvas del recorrido gobernante del grafo cuando se proporciona. passes por sí solo no crea pasos adicionales independientes: la longitud en serie procede de tubos por circuito y del grafo. Los serpentines largos aumentan pérdida de presión y retención de condensado; se avisa si hay más de dos tubos en serie por circuito.

Un recorrido recto o una U corta aún exige verificar pendiente, orientación y drenaje por gravedad reales. La validez del grafo no valida el drenaje. Más circuitos pueden reducir velocidad y pérdida de presión, pero requieren reparto de tubos y configuración de conexiones compatibles.

Los colectores preliminares usan distintas densidades para vapor entrante y condensado saliente. La potencia de diseño fija ese caudal de referencia incluso en RATING, independientemente del consumo calculado. Una velocidad baja del condensado no es automáticamente un fallo: se prevé drenaje por gravedad. La calculadora actual genera un solo sistema, no resuelve sistemas de vapor independientes.

• Q_total_W, temperatura y aumento térmico del aire, velocidad frontal y caída de presión del aire describen potencia y demanda del ventilador. Respete las unidades de pantalla; los datos brutos usan W para potencia y Pa para ΔP del aire.
• T_sat_C corresponde a saturación de entrada. La potencia usa el estado efectivo a presión media del circuito; T_condensate_C usa saturación de salida menos subenfriamiento. No son temperaturas del mismo punto.
• mdot_steam_kg_s y mdot_steam_kg_h son el mismo consumo en dos unidades. La energía específica es h_fg + cp_f × subenfriamiento. No se modela el área de subenfriamiento por separado; aumentar esta entrada no demuestra que exista una sección física adecuada.
• Los HTC del aire y vapor, U global y eficiencias de aleta y superficie permiten comparar alternativas; HTC y U se expresan internamente en W/(m²·K). Para aletas no planas se aplica una mejora empírica del lado del aire, no un modelo independiente totalmente validado.
• Los datos también incluyen ΔP del vapor del circuito gobernante (kPa), velocidad de entrada (m/s), caída de saturación (K), UA, NTU, perfiles por fila y error de balance cuando se proporcionan. El panel principal no muestra todos los campos brutos; consulte notas y salidas técnicas disponibles, sin suponer cero para campos ausentes.

Una caída de saturación superior a 2 K, o presión de salida en el mínimo tabulado, activa pressureDropLimited. Si se consume la presión disponible, la potencia es solo una estimación de límite inferior a la presión mínima y la convergencia es falsa. No acepte esa selección; revise diámetro interior, circuitos y longitud.

Velocidad de vapor superior a 40 m/s, aire entrante inferior a 2 °C, más de dos filas, presión manométrica muy baja/alta, ΔP del aire elevado y salida cercana a temperatura del vapor generan notas. Son diagnósticos del motor, no certificación ni límites obligatorios para toda instalación.

Ante errores de tabla, compruebe primero presión manométrica/absoluta y altitud. Ante circuitería inválida, corrija reparto y paridad. Si SIZING no alcanza el objetivo, revise área frontal, aletas y suministro y vuelva a comprobar ΔP, en lugar de añadir filas sin análisis.

El modelo acopla pérdida de presión y saturación, calculando fila a fila con el mayor coeficiente entre Chato por gravedad y Shah por cizallamiento. Un error de balance pequeño demuestra coherencia numérica interna, no exactitud experimental independiente.

Trap procede de steamTrapCapacity_kg_h: el motor multiplica el consumo calculado por un factor fijo de 2.5. Es una estimación preliminar del software, no una regla de selección ni una orden de compra. La selección real debe considerar diferencial disponible, contrapresión, arranque, control y curvas del proveedor.

La carga hidrostática del condensado y el ΔP preliminar de conjuntos de suministro/retorno no resuelven la instalación completa. Descarga del purgador, tuberías externas, elevación, venteo, vacío, golpe de ariete, inundación transitoria y protección contra congelación no se modelan completamente. Elegir el tipo de control no resuelve estos aspectos.

En servicio con aire frío, solicite una revisión independiente de drenaje, protección y secuencia operativa. La nota de riesgo no garantiza que ExCoil haya diseñado tubo distribuidor, rompedor de vacío ni control. Un cálculo satisfactorio no determina pendiente, tamaño de purgador, certificación de presión ni autorización de fabricación.

Todos los planes usan el mismo motor de vapor. Free no incluye guardado ni exportaciones. Professional añade proyectos guardados, informes de rendimiento/exportación de datos y vista general 2D simple. Enterprise añade 3D general, lotes y REST; Manufacturer añade detalles/archivos de fabricación y MCP.

Use Cálculo, Resultados, Dibujo 2D, 3D, Producción, Informe, Archivos y Coste según los permisos indicados. El detalle de colectores/fabricación y CAD de producción son exclusivos de Manufacturer; una vista dimensional simple no autoriza fabricación. Los paneles dependen de permisos y datos disponibles.

Full Report depende del plan y los datos reales: Professional ofrece rendimiento/dimensiones simples; Enterprise puede añadir coste; Manufacturer puede incluir montaje, circuitería, colectores, coste y fabricación. Solicitar un capítulo no crea datos ausentes. El coste es una estimación, no una oferta de proveedor; el PDF no incorpora CAD STEP/DXF.

• Índice de documentación