tubo y carcas (paralelo)2012

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24 de noviembre de 2011 1 TERMODINAMICA I – TC TUBO Y CARCASA I.- INTRODUCCIÓN Los intercambiadores de calor son dispositivos usados para la transferencia de calor entre dos o más fluidos. Los enfriadores se emplean para enfriar fluidos en un proceso, el agua es el medio enfriador principal. Los condensadores son enfriadores cuyo propósito principal es eliminar calor latente en lugar de calor sensible. Los hervidores tienen el propósito de suplir los requerimientos de calor en los procesos como calor latente. Los evaporadores se emplean para la concentración de soluciones por evaporación de agua u otro fluido. Un intercambiador de calor es un aparato recorrido por dos o más medios, uno de los cuales cede a los demás calor o el frío. Si un proceso químico debe desarrollarse de una forma prevista de antemano, será preciso realizarlo a una determinada temperatura. Las reacciones ponen en juego, en general, considerables cantidades de calor. Casi siempre resulta conveniente enfriar los productos de la reacción en un enfriador. El calor así recuperado, puede utilizarse para recalentar otros productos o para precalentar los empleados en el propio proceso. Incluso es obligado a veces proceder a este precalentamiento, a fin de obtener temperaturas bastantes elevadas para que el proceso de fabricación se desenvuelva normalmente. Se ha reconocido que el empleo juicioso de los balances térmicos conduce a resultados interesantes, en lo que respecta a la rentabilidad. Desde este punto de vista, el cambiador de

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TERMODINAMICA I TC TUBO Y CARCASA3I.- INTRODUCCINLos intercambiadores de calor son dispositivos usados para la transferencia de calor entre dos o ms fluidos. Los enfriadores se emplean para enfriar fluidos en un proceso, el agua es el medio enfriador principal. Los condensadores son enfriadores cuyo propsito principal es eliminar calor latente en lugar de calor sensible. Los hervidores tienen el propsito de suplir los requerimientos de calor en los procesos como calor latente. Los evaporadores se emplean para la concentracin de soluciones por evaporacin de agua u otro fluido.Un intercambiador de calor es un aparato recorrido por dos o ms medios, uno de los cuales cede a los dems calor o el fro. Si un proceso qumico debe desarrollarse de una forma prevista de antemano, ser preciso realizarlo a una determinada temperatura. Las reacciones ponen en juego, en general, considerables cantidades de calor. Casi siempre resulta conveniente enfriar los productos de la reaccin en un enfriador. El calor as recuperado, puede utilizarse para recalentar otros productos o para precalentar los empleados en el propio proceso. Incluso es obligado a veces proceder a este precalentamiento, a fin de obtener temperaturas bastantes elevadas para que el proceso de fabricacin se desenvuelva normalmente. Se ha reconocido que el empleo juicioso de los balances trmicos conduce a resultados interesantes, en lo que respecta a la rentabilidad. Desde este punto de vista, el cambiador de calor aparece como un rgano particularmente importante de las instalaciones qumicas.

II.- OBJETIVO

Es observar las generalidades de un intercambiador y as conocerlos como dispositivos que permiten remover calor de un punto a otro de manera especfica en una determinada aplicacin.

Conocer la funcin de los intercambiadores de calor donde es la transferencia de calor, donde los fluidos involucrados deben estar a temperaturas diferentes.

Contrastar la transferencia de calor en condiciones de flujo contracorriente con las condiciones de flujo paralelo.

III.- MARCO TERICOINTERCAMBIADOR DE CALOR DE TUBO Y CARCASA.

Estn compuestos por tubos cilndricos, montados dentro de una carcasa tambin cilndrica, con el eje de los tubos paralelos al eje de la carcasa. Un fluido circula por dentro de los tubos, y el otro por el exterior (fluido del lado de la carcasa). Son el tipo de intercambiadores de calor ms usado en la industria. Su funcin es la de transmitir calor entre dos medios. Lo encontramos como dispositivo en refrigeracin, aire acondicionado, procesos qumicos, produccin de energa, etc.

INTERCABIADOR DE CALOR TIPO CARCASA Y TUBOS.

CALOR:Se transfiere entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a diferentes temperaturas y el flujo de calor siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio trmico.Existen tres tipos diferentes de procesos de transferencia de calor: conduccin, conveccin y radiacin. , aunque en la mayora de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado. TEMPERATURA:La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o fro. Por lo general, un objeto ms "caliente" tendr una temperatura mayor, y si fuere fro tendr una temperatura menor. Fsicamente es una magnitud escalar relacionada con la energa interna de un sistema termodinmico.

Conduccin:

Es el modo de transferencia de calor a travs de slidos y a travs de fluidos estacionarios. El mecanismo fsico de conduccin es la difusin de energa originada por las interacciones entre molculas del medio.

Formula

q =-K .A. (1)

Donde

q tasa de transferencia de calor (w) K conductividad trmica de la pared (w/m k) A rea perpendicular a la direccin del flujo de calor (m2) x espesor de la pared (m) T2 temperatura en la superficie fra de la pared (k) T1 temperatura en la superficie caliente de la pared (k)

Resistencia trmica:La resistencia trmica de un material representa la capacidad del material de oponerse al flujo del calor. En el caso de materiales homogneos es la razn entre el espesor y la conductividad trmica del material; en materiales no homogneos la resistencia es el inverso de la conductancia trmica. la resistencia trmica se puede asociar con la conduccin de calor.

La ley de Ohm de la electricidad define la resistencia como: Donde:

Re=. (V1 V2) es la diferencia de potencial elctrico.. I es la corriente elctrica.

En transmisin de calor, podemos considerar que la resistencia trmica es:

Donde:

. (T1 T2) es la diferencia de temperaturas.. q es la tasa de transferencia de calor.Rt=

A partir de la ecuacin..(1) deducimos la RESISTENCIA TRMICA DE CONDUCCIN.

Rt , cond=

Conveccin: Es el modo de transferencia de calor entre una superficie y un fluido en movimiento a diferentes temperaturas. Es consecuencia de la superposicin de dos fenmenos fsicos, energa transportada por el movimiento aleatorio de las molculas (difusin) y energa transportada por el movimiento macroscpico del fluido (gran nmero de molculas en movimiento).

Clasificacin de la transferencia de calor por conveccin en:

Conveccin forzada: ocurre cuando el flujo es causado por medios externos como un ventilador, una bomba o el viento atmosfrico.

Conveccin natural : ocurre cuando el flujo est inducido por fuerzas de flotabilidad, las cuales resultan de diferencias de densidad causadas por variaciones de temperatura en el fluido.

Un primer paso en el tratamiento de la transferencia de calor por conveccin es determinar si la capa lmite hidrodinmica es laminar o turbulenta, ya que la tasa de transferencia de calor depende fuertemente de esta condicin.

En rgimen laminar, el movimiento del fluido es ordenado y es posible identificar las lneas de corriente a lo largo de las cuales se mueven las partculas. El fluido laminar est asociado con nmeros de Reynolds bajos, es decir, la relacin entre las fuerzas de inercia y las fuerzas de viscosidad es baja. De este modo, las perturbaciones en el fluido (originadas por la rugosidad superficial o por la misma corriente libre) se disipan rpidamente, mantenindose el flujo ordenado (laminar).Si el nmero de Reynolds es alto, las fuerzas de inercia son suficientemente grandes como para amplificar las perturbaciones producidas en un flujo laminar, generando torbellinos que nos indican la aparicin del rgimen turbulento en el fluido. El rgimen turbulento, se caracteriza por movimiento irregular y fluctuaciones aleatorias en la velocidad.Independientemente de si estamos en rgimen laminar o turbulento, la tasa de transferencia de calor por conveccin entre una superficie y un fluido viene dada por la ley de enfriamiento de Newton.

TIENE LA SIGUIENTE EXPRECIN:

Donde:

q tasa de transferencia de calor (w)h coeficiente de transferencia de calor por conveccin (w/m2 k)A rea de transferencia de calor (m2)T s temperatura en la superficie (k)Ttemperatura en el fluido (k)q A h T T

La capa lmite trmica es la zona delgada en contacto con la superficie a travs de la que se produce la transferencia de calor. Esta capa ofrece una resistencia al flujo de calor.

Resistencia de conveccin anloga a la de conduccin:

Rt, conv=

Radiacin:La radiacin trmica es energa emitida por un medio (slido, lquido o gas) que est a una temperatura determinada. La emisin se atribuye a cambios en las configuraciones de los electrones en los tomos y molculas constituyentes.

La energa de radiacin se transporta por ondas electromagnticas, no siendo necesaria la presencia de un medio, de hecho, la transferencia de energa de radiacin es ms eficiente en el vaco.

Un cuerpo negro es una superficie ideal que absorbe toda la radiacin incidente, emite el mximo de energa posible para una temperatura y longitud de onda dada y emite lo mismo en todas las direcciones.

La emisin de un cuerpo negro viene dada por la ley de Stefan-Boltzmann:

Donde:

E b emisin de un cuerpo negro (w/ m2)constante de Stefan-Boltzmann (= 5,67 10-8 w/m2 k4)T s temperatura absoluta de la superficie (k)EbTs4

Si consideramos una pequea superficie gris, rodeada por una superficie isoterma mucho mayor (alrededores) a temperatura Tsur, la tasa de transferencia de calor por radiacin desde una superficie gris.

La ley de Stefan- Boltzmann, es:

Donde:

q = tasa de transferencia de calor por radiacin desde una superficie gris (w)= emisin de la superficie gris= constante de Stefan-Boltzman (= 5,67 10-8 w/m2 k4)A = rea de la superficie gris (m2)T s = temperatura de la superficie gris (k)Talr = temperatura de los alrededores (k)q s-T4sur

Resistencia trmica de radiacin:

Transferencia de calor en intercambiadores de calor. El intercambiador de calor ms simple es el construido con dos tubos concntricos, donde los fluidos pueden moverse en el mismo sentido o en sentidos contrarios. En flujo paralelo, los fluidos caliente y fro entran y salen por el mismo extremo, y fluyen en el mismo sentido. En contracorriente, los fluidos entran y salen por extremos opuestos y fluyen en sentido contrario.

Intercambiador de calor de tubos concntricos en contracorriente.Intercambiador de calor de tubos concntricos en flujo paralelo.

Coeficiente global de transferencia de calor

En el estudio de los intercambiadores de calor se supone que el tubo exterior, carcasa o casco, est perfectamente aislado trmicamente, es decir, no existe intercambio de calor con el exterior. Entonces se puede considerar que, a efectos de transferencia de calor, el intercambiador se comporta como una pared cilndrica ( el tubo o tubos interiores ) baada por dos fluidos a diferente temperatura. Cuyo coeficiente global de transferencia tiene la siguiente expresin:

Para un intercambiador de tubos concntricos de longitud L, en el que el fluido caliente circula por el tubo interior y el fluido fro por el espacio entre el tubo interior y el tubo exterior, las superficies de intercambio sern Ah = Dint L y Ac = Dext L siendo Dint y Dext los dimetros interior y exterior del tubo interior del intercambiador y dado que la pared de intercambio es cilndrica, la resistencia de conduccin se debe expresar en coordenadas cilndricas Donde:

hh coeficiente de conveccin del fluido caliente (w/m2 k)hc coeficiente de conveccin del fluido fro (w/m2 k)K conductividad trmica del cobre (w/m k)A rea media del tubo de cobre (m2)X = espesor de la parte del tubo de cobre(m)

Diferencia de temperatura media logartmica

La diferencia de temperatura media logartmica (tambin conocido como LMTD) se utiliza para determinar la temperatura del motor de la transferencia de calor en sistemas de flujo, especialmente en los intercambiadores de calor. LMTD es la media logartmica de la diferencia de temperatura entre los arroyos calientes y fros en cada extremo del intercambiador. Cuanto mayor sea el LMTD, ms calor se transfiere. El uso de la LMTD directa surge del anlisis de un intercambiador de calor con el constante flujo de fluidos y propiedades trmicas.La diferencia de temperatura media logartmica, la cual se puede escribir como

transferencia de calor

Una vez calculado, el LMTD suele aplicarse para el clculo de la transferencia de calor en un intercambiador de acuerdo a la simple ecuacin:

Donde: Q es el intercambio de calor derecho (en vatios), U es el coeficiente de transmisin de calor (en vatios por grado Kelvin por metro cuadrado) y A es el rea de intercambio

El Nmero de Nusselt (Nu) :Es nmero adimensional que mide el aumento de la transmisin de calor desde una superficie por la que un fluido discurre (transferencia de calor por conveccin) comparada con la transferencia de calor si sta ocurriera solamente por conduccin. En donde: NuD es el nmero de Nusselt considerando como longitud caracterstica el dimetro o dimetro hidrulico. ReD es el nmero de Reynolds. Pr es el nmero de Prandtl.Consideraciones de utilizacin: Esta correlacin es vlida para los rangos 0,7 < Pr < 160, ReD >10000 y L/D > 10. El exponente de Pr tiene el valor de n=0,3 cuando el fluido se enfra y n=0,4 cuando el fluido se calienta. Las propiedades fsicas se deben evaluar a la temperatura del fluido. Est correlacin presenta errores mximos en sus resultados del 40% comparada con datos experimentales. Se puede utilizar tanto en clculos en condiciones de temperatura de pared y flujo de calor constantes.

Nmero de PrandtlProporcional al cociente entre la difusividad de momento (viscosidad) y la difusividad trmica. Se llama as en honor a Ludwig Prandtl.En problemas de transferencia de calor el nmero de Prandtl controla el espesor relativo de las capas lmite de momento y trmica. Cuando Pr es pequeo significa que el calor se difunde muy rpido comparado con la velocidad (momento).Para gases y lquidos no metlicos u oleosos, el orden de magnitud del nmero de Prandtl es la unidad, y su magnitud vara muy poco con la temperatura o la presin.

Nmero de ReynoldsEl nmero de Reynolds (Re) relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensin tpica de un flujo en una expresin adimensional, que interviene en numerosos problemas de dinmica de fluidos. Dicho nmero o combinacin adimensional aparece en muchos casos relacionado con el hecho de que el flujo pueda considerarse laminar (nmero de Reynolds pequeo) o turbulento (nmero de Reynolds grande).

FORMULA:

DONDE: : densidad del fluidovs: velocidad caracterstica del fluidoD: dimetro interior de la tubera a travs de la cual circula el fluido o longitud caracterstica del sistema: viscosidad dinmica del fluido

FORMULA PARA HALLAR LA viscosidad dinmica del fluido.

unidad

IV. EQUIPOS Y MATERIALES intercambiador de calorEs un dispositivo diseado para transferir calor entre dos medios, que estn separados por una barrera o que se encuentren en contacto. Son parte esencial de los dispositivos de refrigeracin, acondicionamiento de aire, produccin de energa y procesamiento qumico.Un intercambiador tpico es el radiador del motor de un automvil, en el que el fluido refrigerante, calentado por la accin del motor, se refrigera por la corriente de aire que fluye sobre l y, a su vez, reduce la temperatura del motor volviendo a circular en el interior del mismo.El intercambiador tiene 7 termopares distribuidos estratgicamente: 5 para medir la temperatura del agua fra (ST-2, ST-4 y ST-6, ST-8 y ST-10) y 2 para medir la temperatura del agua caliente (ST-3 y ST-5). Adems incorpora 1 sumidero para liberar e aire acumulado dentro del tubo exterior (AP-1).Formado por tubos de acero inoxidable con agua caliente circulando por el interior. 4 deflectores segmentados situados de forma transversal en el tubo.

Consola Electrnica

Sistema de Entrenamiento de Intercambiadores de Calor, Controlado desde Computador

Ventajas: Es que permite trabajar con uno o varios intercambiadores.Sirve como interface entre los equipos fsicos como sensores, bomba, intercambiador y el programa que permite monitorear y ejecutar los procesos mediante una PC.

Sistema de control:

La temperatura del agua del tanque se controla mediante la potencia de la resistencia y limita la temperatura a 70C. El caudal de agua fra se regula mediante la vlvula de control (AVR-2). El caudal de agua caliente se regula con el sistema de variacin de la velocidad de la bomba y la vlvula de regulacin situada en la derivacin (AVR-1).

ST-1 Sensor de temperatura del agua del depsitoST-2 Sensor de temperatura del agua fra a la entrada o salida del intercambiadorST-3 Sensor de temperatura del agua caliente a la entrada del intercambiadorST-4 Sensor de temperatura del agua fra entre el primero y el segundo intercambiadorST-5 Sensor de temperatura del agua caliente a la salida del intercambiadorST-6 Intercambiador de temperatura del agua fra en el punto intermedio del segundo

Intercambiador.

ST-8 Sensor de temperatura del agua fra en el tercer punto medio del intercambiadorSC-1 Sensor de caudal del agua calienteSC-2 Sensor de caudal del agua fraAVR-1 Vlvula de regulacin del caudal de agua calienteAVR-2 Vlvula de regulacin del caudal de agua fraAN-1 Interruptor de nivel del agua del depsitoAR-1 Resistencia elctricaAB-1 Bomba centrfuga de circulacin del agua calienteAP-1 Purgador del circuito de agua fraAP-2 Purgador del circuito de agua calienteAV-2, AV-3, AV-4 y AV-5 Vlvulas de bola del circuito de agua fra para fijar flujo paralelo o flujo contracorriente

Flujo contracorriente

AV-1, AV-6, AV-7 Y AV-8 Vlvulas de bola para vaciado de las tuberas.ST-10 Sensor de temperatura de agua fra a la salida y entrada del intercambiadorAVS-1 Vlvula de seguridadAVS-2 Vlvula de seguridad

Depsito de calentamientoDepsito de acero inoxidable equipado con:

Resistencia elctrica (AR-1) (3000W) con termostato (70C). Termopar tipo J para medir la temperatura del agua (ST-1). Interruptor de nivel para controlar el nivel de agua del depsito (AN-1). Tapa de acero inoxidable para evitar el contacto con el agua caliente. Vlvula de vaciado del agua del depsito.

Bomba (AB-1) Bomba centrfuga con adaptador de velocidad variable. Rango: 0-3 l./min.

Sensores

Sensor de temperatura: Sensor de caudal

*Termopar tipo J de 100 mm de longitud y 4 mm de dimetro.*8 unidades: una para el depsito de agua (ST-1) y siete distribuidas en el intercambiador (ST2, ST-3, ST-4, ST5, ST-6, ST-8 y ST-10).Rango: 0,2 a 2 l./min*Transductor electrnico de caudal con cuerpo de copolmero de acetaldehdo y juntas de compresin de latn en ambos extremos.*2 unidades: una de agua caliente (SC-1) y otra de agua fra (SC-2).

*Interruptor de lminas e imn actuador con pivota miento En capsulado en molduras de polmero impermeable.*1 unidad para controlar el nivel de agua del depsito (AN-1).*2 vlvulas de control con cuerpo de latn: una para controlar el agua fra (AVR-2) y otra para controlar el agua caliente (AVR-1).*4 vlvulas de bola que segn se manipulen nos proporcionan flujo paralelo o contracorriente en el intercambiador (AV-2, AV-3, AV-4 y AV-5).Control del flujoInterruptor de nivel

Sistema de eliminacin del aireVlvulas de vaciado

* 4 vlvulas de bola (AV-1, AV-6, AV-7 y AV-8).*2 tapones purgadores, uno en el circuito de agua caliente (AP-2) y otro en el circuito de agua fra (AP-1).

Accesorios

*4 tubos flexibles para conectar el intercambiador con la unidad base, incluidos junto con el equipo TICT de EDIBON

V. DESCRIPCION Y FUNCIONAMIENTO DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR TUBO Y CARCASA- EDIBON

El intercambiador de calor de EDIBON S.A. nos permite el estudio de la transferencia de calor entre el agua caliente que circula por un tubo interior y el agua fra que circula por la zona anular entre el tubo interior y el tubo exterior.El equipo consta de dos partes: unidad base e intercambiador de tubos concntricos.La unidad base cumple las siguientes funciones:1. Calentamiento del agua.2. Medida de los caudales de agua fra y agua caliente.3. Bombeo del agua caliente.4. Variacin del sentido de circulacin del agua fra.El intercambiador de tubos concntricos nos permite medir las temperaturas en distintos puntos del intercambiador, tanto en el agua fra como en el agua caliente.La unidad base y el intercambiador se unen mediante tubos flexibles asegurando la circulacin del agua caliente y fra.La interface nos permite visualizar por pantalla las medidas realizadas durante el ensayo: temperaturas en el intercambiador, temperatura del agua del depsito de calentamiento y caudales de agua.

Circuito de agua caliente

El agua caliente fluye a lo largo de un circuito cerrado. Una resistencia elctrica (AR-1) inmersa en el depsito, calienta el agua hasta una temperatura determinada (ST-1). El agua sale del depsito y es impulsada por una bomba (AB-1).Parte del agua entra en el intercambiador y parte retorna al depsito mediante una derivacin (bypass). En la derivacin existe una vlvula para la regulacin del caudal de agua caliente (AVR-1). El agua se enfra a lo largo del intercambiador y al salir pasa por un sensor de caudal (SC-1) para luego entrar en el depsito de calentamiento y as iniciar de nuevo el ciclo.Para el control y vaciado del agua caliente, el circuito est equipado con 3 vlvulas de bola: 2 en la unidad base (AV-1 y AV-6) y 1 a la entrada del intercambiador (AV-8).

Circuito de agua fra

El agua de enfriamiento entra de la red principal, atraviesa una vlvula de control del flujo (AVR-2) y un regulador de presin programado a 0.5 Bar para evitar sobrepresiones en el equipo. Despus pasa por el sensor de caudal (SC-2). A continuacin, el agua entra al intercambiador, a lo largo del cual se calienta. El agua sale del intercambiador y es dirigida al desage.El agua fra puede entrar al intercambiador por ambos extremos dependiendo de la posicin de las vlvulas (AV-2, AV-3, AV-4 y AV-5) que permite flujo paralelo o flujo contracorriente. Esta configuracin puede observarse en el siguiente dibujo o en la pegatina de la unidad base.

FLUJO CONTRACORRIENTE

Vlvula AV-2CERRADA

Vlvula AV-3ABIERTA

Vlvula AV-4ABIERTA

Vlvula AV-5CERRADA

FLUJO PARALELO

Vlvula AV-2ABIERTA

Vlvula AV-3CERRADA

Vlvula AV-4CERRADA

Vlvula AV-5ABIERTA

VI. TOMA DE DATOS

VII. CALCULOS

a) Para Temperatura T=25C

Hallando Hh

i) Ahora hallamos Hh o coeficiente del fluido caliente

ii) Pero para Hh necesitamos el # Nusset y (kf) Conductividad Trmica

Hallamos kf Interpolando

Hallamos el numero de Nusset

Pero para hallar # de Nusset tenemos que hallar #Reynolds y # de Prandts

Necesitamos hallar la velocidad (vh) y la viscosidad h.

h Interpolando hayamos

Ahora hallamos # Reynolds

Hallando el # de Prandts interpolando

En conclusin ahora hallamos el # de Nusset

Ahora que tenemos # Nusset y Conductividad trmica (kfh)

Hallando Hc

i) Ahora hallamos Hc o coeficiente del fluido caliente

Pero para Hc necesitamos el # Nusset y (kf) Conductividad Termica.

Hallamos kf Interpolando

Hallamos el numero de Nusset

Pero para hallar # de Nusset tenemos que hallar #Reynolds y # de Prandts

Necesitamos hallar la velocidad (vc) y la viscosidad c.

c Interponlando hayamos

Ahora hallamos # Reynolds

# de Prandts interpolando

En conclusin ahora hallamos el # de Nusset

Ahora que tenemos # Nusset y Conductividad trmica (kfh)

* Comparemos mh Cph y mc Cpc tenemos: mc Cpc < mh Cph

=T8 T4 = 21.3 19.9 T2 T4 21.3 19.9 = 1

Hallamos U:

Hallamos Cph Interpolando

Reeplazamos

Hallamos Cpc Interpolando

Reeplazamos

b) Para Temperatura T=30C

Hallando Hh

i) Ahora hallamos Hh o coeficiente del fluido caliente

Pero para Hh necesitamos el # Nusset y (kf) Conductividad Termica.

Hallamos kf Interpolando

Hallamos el numero de Nusset

Pero para hallar # de Nusset tenemos que hallar #Reynolds y # de Prandts

Necesitamos hallar la velocidad (vh) y la viscosidad h.

h Interponlando hayamos

Ahora hallamos # Reynolds

# de Prandts interpolando

En conclusin ahora hallamos el # de Nusset

Ahora que tenemos # Nusset y Conductividad trmica (kfh)

Hallando Hc

Ahora hallamos Hc o coeficiente del fluido caliente

Pero para Hc necesitamos el # Nusset y (kf) Conductividad Termica.

Hallamos kf Interpolando

Hallamos el nmero de Nusset

Pero para hallar # de Nusset tenemos que hallar #Reynolds y # de Prandts

Necesitamos hallar la velocidad (vc) y la viscosidad h.

h Interponlando hayamos

Ahora hallamos # Reynolds

# de Prandts interpolando

En conclusin ahora hallamos el # de Nusset

Ahora que tenemos # Nusset y Conductividad trmica (kfh)

* Comparemos mh Cph y mc Cpc tenemos: mc Cpc < mh Cph

=T8 T4 = 21.4 19.6 T2 T4 22.8 19.6 = 0.56

Hallamos U:

Hallamos Cph Interpolando

Reemplazamos

Hallamos Cph Interpolando

Reeplazamos

c) Para Temperatura T=35C

Hallando Hh

i) Ahora hallamos Hh o coeficiente del fluido caliente

Pero para Hh necesitamos el # Nusset y (kf) Conductividad Termica.

Hallamos kf Interpolando

Hallamos el numero de Nusset

Pero para hallar # de Nusset tenemos que hallar #Reynolds y # de Prandts

Necesitamos hallar la velocidad (vh) y la viscosidad h.

h Interponlando hayamos

Ahora hallamos # Reynolds

# de Prandts interpolando

En conclusin ahora hallamos el # de Nusset

Ahora que tenemos # Nusset y Conductividad trmica (kfh)

Hallando Hc

Ahora hallamos Hc o coeficiente del fluido caliente

Pero para Hc necesitamos el # Nusset y (kf) Conductividad Termica.

Hallamos kf Interpolando

Hallamos el numero de Nusset

Pero para hallar # de Nusset tenemos que hallar #Reynolds y # de Prandts

Necesitamos hallar la velocidad (vc) y la viscosidad h.

h Interponlando hayamos

Ahora hallamos # Reynolds

# de Prandts interpolando

En conclusin ahora hallamos el # de Nusset

Ahora que tenemos # Nusset y Conductividad trmica (kfh)

* Comparemos mh Cph y mc Cpc tenemos: mc Cpc < mh Cph

=T8 T4 = 21.5 19.5 T2 T4 25.7 19.5 = 0.32

Hallamos U:

Hallamos Cph Interpolando

Reemplazamos

Hallamos Cph Interpolando

Reeplazamos

d) Para Temperatura T=40C

Hallando Hh

i) Ahora hallamos Hh o coeficiente del fluido caliente

Pero para Hh necesitamos el # Nusset y (kf) Conductividad Trmica.

Hallamos kf Interpolando

Hallamos el nmero de Nusset

Pero para hallar # de Nusset tenemos que hallar #Reynolds y # de Prandts

Necesitamos hallar la velocidad (vh) y la viscosidad h.

h Interponlando hayamos

Ahora hallamos # Reynolds

# de Prandts interpolando

En conclusin ahora hallamos el # de Nusset

Ahora que tenemos # Nusset y Conductividad trmica (kfh)

Hallando Hc

i) Ahora hallamos Hc o coeficiente del fluido caliente

Pero para Hc necesitamos el # Nusset y (kf) Conductividad Termica.

Hallamos kf Interpolando

Hallamos el numero de Nusset

Pero para hallar # de Nusset tenemos que hallar #Reynolds y # de Prandts

Necesitamos hallar la velocidad (vc) y la viscosidad h.

c Interponlando hayamos

Ahora hallamos # Reynolds

# de Prandts interpolando

En conclusin ahora hallamos el # de Nusset

Ahora que tenemos # Nusset y Conductividad trmica (kfh)

* Comparemos mh Cph y mc Cpc tenemos: mc Cpc < mh Cph

=T8 T4 = 21.8 19.4 T2 T4 21.9 19.4 = 0.96

Hallamos U:

Hallamos Cph Interpolando

Reemplazamos

Hallamos Cph Interpolando

Reemplazamos

e) Para Temperatura T=45C

Hallando Hh

Ahora hallamos Hh o coeficiente del fluido caliente

Pero para Hh necesitamos el # Nusset y (kf) Conductividad Termica.

Hallamos kf Interpolando

Hallamos el numero de Nusset

Pero para hallar # de Nusset tenemos que hallar #Reynolds y # de Prandts

Necesitamos hallar la velocidad (vh) y la viscosidad h.

h Interpolando hayamos

Ahora hallamos # Reynolds

# de Prandts interpolando

En conclusin ahora hallamos el # de Nusset

Ahora que tenemos # Nusset y Conductividad trmica (kfh)

Hallando Hc

i) Ahora hallamos Hc o coeficiente del fluido caliente

Pero para Hc necesitamos el # Nusset y (kf) Conductividad Termica.

Hallamos kf Interpolando

Hallamos el numero de Nusset

Pero para hallar # de Nusset tenemos que hallar #Reynolds y # de Prandts

Necesitamos hallar la velocidad (vc) y la viscosidad c.

c Interponlando hayamos

Ahora hallamos # Reynolds

# de Prandts interpolando

En conclusin ahora hallamos el # de Nusset

Ahora que tenemos # Nusset y Conductividad trmica (kfh)

* Comparemos mh Cph y mc Cpc tenemos: mc Cpc < mh Cph

=T8 T4 = 22.2 19.4 T2 T4 32.3 19.4 = 0.21

Hallamos U:

Hallamos Cph Interpolando

Reeplazamos

Hallamos Cph Interpolando

Reeplazamos

ST-821.321.421.521.822.2

SENSORTEMPERATURAS C

ST-12530354045

ST-221.322.825.729.632.3

ST-320.9212121.922.2

ST-419.919.619.519.419.4

ST-520.720.620.621.121.8

ST-620.620.620.62121.6

ST-721.121.221.321.622.1

ST-821.321.421.521.822.2

CUADRO DE RESUMEN

SENSORFLUJO DEL AGUA (CAUDAL) l/min

SC-11.31.41.31.41.3

SC-21.31.51.11.40.3

TEMPERATURA C

2530354045

Th21.121.722.624.425.53

Tc20.7620.7320.7620.9321.73

T11.43.26.210.212.9

T20.40.40.50.10

Tlm0.79821.34652.263972.1837NE

q0.012400.02230.0034470.038221NE

Hh0.120740.1310.12490.13500.13021

Hc0.0919760.10950.08580.10430.03066

qh36.2401839.025645.293797.53890

qc50.180352229.9935390.98857829.356221331.120

10.560.320.960.21

U1.098141.248221.076121.23690.56239

VIII.- CONCLUSIONES

Al finalizar el presente informe, se llega a la conclusin de que un intercambiador de calor es un componente que permite la transferencia de calor de un fluido (lquido o gas) a otro fluido. Entre las principales razones por las que se utilizan los intercambiadores de calor se encuentran las siguientes: Calentar un fluido fro mediante un fluido con mayor temperatura. Reducir la temperatura de un fluido mediante un fluido con menor temperatura. Llevar al punto de ebullicin a un fluido mediante un fluido con mayor temperatura. Condensar un fluido en estado gaseoso por medio de un fluido fro. Llevar al punto de ebullicin a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor temperatura.

X.- BIBIOGRAFIA

TRANSMISION CALOR, recuperado de la pgina:http://www.textoscientificos.com/fisica/transmision-calor, el 23 de abril del 2010.

TRANSFERENCIA DE CALOR, recuperado de la pgina:http://www.mavainsa.com/documentos/2_transferencia_calor.pdf , el 23 de abril del 2010.

INTERCAMBIADOR DE CALOR, recuperado de la pgina:http://es.wikipedia.org/wiki/Intercambiador_de_calor, el 24 de abril del 2010.

24 de noviembre de 2011