Spiral plate heat exchangers are well suitable for handling fluids with features linked to fouling, high viscosities, fluids with suspended fragments of solids and process streams with tough heat transfer targets. Correlations to describe the thermal and hydraulic performance are a function of the geometrical configuration of the equipment. The present work shows procedures to design spiral plate heat exchangers as a function of the fluid arrangements, government flow, as well whether the thermal equipment is for condensing, cooling or heating duty. An additional study looking for determining the geometrical variables that allow to enhance and improve the thermal and hydraulic performance is presented. Moreover, computational fluid dynamics to validate the thermal and hydraulic method is performed.

El tereftalato de polietileno (PET) es uno de los materiales poliméricos más utilizados en diferentes áreas como: dispositivos médicos, cables, juguetes, botellas para bebidas, entre otros. El reciclaje cuaternario tiene como objetivo aprovechar el potencial energético y calorífico del PET. El calor recuperado puede utilizarse en procesos como la fundición de metales no ferrosos. Si el PET se quema en condiciones controladas, los únicos productos de la reacción serán el agua y el dióxido de carbono, por lo tanto, esta combustión se considera como un proceso limpio. Cuando se realiza el proceso de combustión de PET, se presenta el fenómeno de radiación térmica. Este estudio investiga mediante CFD el comportamiento de la radiación en un quemador de PET, utilizando el modelo de radiación P1. La reacción de combustión se genera por la oxidación del PET con Oxigeno. Los cálculos determinaron que la temperatura media alcanzada fue de 1470 K dentro del quemador. Los perfiles de temperatura y de fracción másica, confirmaron que la combustión de PET es una combustión limpia y que es viable para utilizarse en el proceso de fundición de aluminio.

En la Universidad Politécnica de Juventino Rosas (UPJR), el Departamento de Ingeniería Metalúrgica está construyendo un horno de crisol para su uso en diversas investigaciones. Dada la diversidad de combustibles que pueden utilizarse, se están realizando pruebas para encontrar el más adecuado. El objetivo de este trabajo es analizar la combustión dentro de un horno de crisol que opere con gas natural, mediante dinámica computacional de fluidos (CFD, por sus siglas en inglés). El horno tiene forma cilíndrica, con el crisol ovalado y trunco en la parte superior, en cuya cámara de combustión los gases y el calor se dispersan isotrópicamente. La simulación se implementó en el software ANSYS FLUENT V16. Se determinaron temperaturas medias de 1700 K, 1240 K y 800 K para casos analizados con diferentes proporciones molares. Los resultados obtenidos muestran un perfil de temperatura adecuado para los gases en la cámara de combustión, y no se observan problemas de flujo dentro del horno.