¡Descarga Práctica de Intercambiador Horizontal de Coraza y Haz de Tubo: Transferencia de Calor y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Calor y Transferencia de Masa solo en Docsity!
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E
INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
ACADEMIA DE OPERACIONES UNITARIAS
TRANSFERENCIA DE CALOR
PRACTICA
“INTERCAMBIADOR HORIZONTAL DE CORAZA Y HAZ DE TUBO”
GRUPO: 2IM
EQUIPO: 5
ALUMNOS:
GONZÁLEZ MENDOZA KAREN SAMANTA
HERNÁNDEZ CUENCA JOSHUA
MONTIEL NIETO JENIFFER ALONDRA
MUÑOZ ELIZALDE JEAN CARLO
RODRIGUEZ GOMEZ GABRIEL ALBERTO
TOVAR RODRÍGUEZ MARYCRUZ
PROFESOR: JOSÉ LUIS SOTO PEÑA
Fecha de entrega: lunes 30 de enero
Periodo: 2 3 /
TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES
Corrida
𝐿𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙
𝑟𝑜𝑡𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜
%
𝒗
°𝐶
𝒄𝒄
°𝐶
𝒄𝒇
°𝐶
𝒂𝒇
°𝐶
𝒂𝒄
°𝐶
𝒂
𝑐𝑚
𝒂
𝑚𝑖𝑛
𝒄
𝑐𝑚
𝒄
𝑚𝑖𝑛
DATOS DEL EQUIPO
SECUENCIA DE CÁLCULOS
1) Gasto volumétrico del agua
𝑣
𝑎
𝑎𝑓
2
𝑎𝑓
𝑎
[
]
3
𝐃𝐢á𝐦𝐞𝐭𝐫𝐨 𝐢𝐧𝐭𝐞𝐫𝐧𝐨 𝑫
𝒂𝒇
𝐃𝐢á𝐦𝐞𝐭𝐫𝐨 𝐞𝐱𝐭𝐞𝐫𝐧𝐨 14. 5 𝑐𝑚
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚∗ℎ∗°𝐶
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑚∗ℎ∗°𝐶
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑘𝑔∗°𝐶
𝑘𝑔
𝑚∗ℎ
𝑘𝑔
𝑚 3
𝑘𝑔
𝑚∗ℎ
𝑘𝑔
𝑚∗ 3
𝒗
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑘𝑔
𝑎
𝑚
𝑎
2
1
)[=]
𝑄
𝑎
= ( 562. 6932 )
𝑘𝑔
ℎ
( 0. 999 )
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑘𝑔
(46°𝐶 − 22°𝐶) = 𝟏𝟑𝟒𝟗𝟏. 𝟏𝟑𝟐𝟏
𝒌𝒄𝒂𝒍
𝒉
6) Calor (cedido) por el vapor de agua (𝑸
𝒗
𝑣
𝑚
𝑣𝑐
𝑣
[
]
𝑣
7) Eficiencia térmica del equipo
𝑎
𝑉
× 100
× 100 = 𝟏𝟏. 𝟕𝟓𝟕𝟑%
8) Coeficiente global de transferencia de calor experimental o sucio (𝑼
𝒅
𝑑
𝑎
𝑇𝐶
𝑀𝐿
[
]
2
𝑑
2
2
𝑀𝐿
1
2
1
2
[=]°𝐶
𝑀𝐿
1
𝑣
𝑎𝑓
1
2
𝑣
𝑎𝑐
2
𝑡𝑐
𝑡
[
]
2
𝑡𝑐
𝟐
9) Coeficiente de película interior
𝑖
𝑖
- 8
1
3
⁄
𝑠𝑢𝑝
- 14
[=]
2
𝑖
- 8
1
3
⁄
𝑖
[=] 1197. 37
2
10) Velocidad de flujo del agua
𝑐
[=]
2
𝑐
𝑐
[
]
2
14) Diferencia porcentual de los coeficientes 𝑼
𝒄
y 𝑼
𝒅
𝑐
𝑑
𝑑
× 100
× 100
15) Factor de incrustación
𝑑
𝑐
𝑑
𝑐
× 𝑈
𝑑
𝑑
877. 5375 × 544. 26
𝑑
TABLA DE RESULTADOS
𝐂𝐨𝐫𝐫𝐢𝐝𝐚 𝑮 𝒎
𝒂
(𝒌𝒈 ⁄𝒉 )
𝑮 𝒎
𝒗
(𝒌𝒈 ⁄𝒉 )
𝑸
𝒂
(𝒌𝒄𝒂𝒍 ⁄𝒉 )
𝑸
𝒗
(𝒌𝒄𝒂𝒍 ⁄𝒉 )
𝜼 ∆𝑻
𝑴𝑳
°𝒄
𝑼
𝒅
𝒉
𝒊
𝒉
𝒆
𝑼
𝒄
𝑹𝒅 %𝑫
𝑘𝑐𝑎𝑙 ℎ𝑚
2
⁄ °𝐶
𝟏 0.
562.719 13491.7525 114760.77 11.75 66.27 544.26 1197.37 7357.9114 877.5375 0.00069 37.
DIAGRAMA DE FLUJO
HERNÁNDEZ CUENCA JOSHUA
En la experimentación de esta práctica se obtuvo una realización del diagrama
del sistema y así mismo se pudo trabajar en el intercambiador de calor , teniendo
previo conocimiento del uso de las diferentes válvulas y accesorios del mismo,
con la utilización del equipo se pudieron recabar datos necesarios como lo es la
temperatura, la diferencia de tiempo, la diferencia de altura y así poder realizar
los cálculos para la determinación de esta práctica. Por último se realizó un
análisis de resultados y fueron corregidos los cálculos erróneos
MUÑOZ ELIZALDE JEAN CARLO
Lo primero que se puede observar al momento de tomar la temperatura en los
diferentes puntos es que; la temperatura del agua fría a la entrada se mantuvo
constante pues esta agua venia directamente de los contenedores de agua y no era
sometida aun a algún proceso , sin embargo la temperatura del condensado
caliente si vario en las diferentes lecturas que hicimos ya que esta al ser calentado
con el vapor iba aproximándose cada vez más a la temperatura del vapor hasta al
punto de llegar a los 100°C , la temperatura del vapor solo fluctuó ente uno o dos
grados pero esto era debido al calentamiento que ejercía la caldera , por otro lado
la temperatura del condensado frio fue de 29°C pero lo interesante del condensado
frio no era tanto su temperatura si no su gasto volumétrico pues las primera lectura
mostraba que el tanque del condensado frio se llenaba en 3.49min a una altura de
14.5cm y después de hacer un par de lecturas el tiempo en que tardaba en llenarse
era más y esto se debía a que el equipo trabajaba mejor y calentaba cada vez más
el agua , por último la temperatura de salida del agua caliente incremento más que
a la entrada del intercambiador lo cual es el objetivo de este equipo.
Igualmente se observó que como el equipo ya es algo viejo algunas lecturas ya no
son tan exactas como lo es la presión y el gasto volumétrico por lo cual se calcularon
los gastos volumétricos midiendo y tomando el tiempo con un cronometro y también
la presión al fluctuar tanto a la hora de que el equipo se operaba se decidió mejor
usar un valor de la constante de vaporización de tablas la cual se basó en la
temperatura.
CONCLUSIONES
GONZÁLEZ MENDOZA KAREN SAMANTA
De acuerdo a lo abordado con anterioridad se concluye que un intercambiador de
calor se encarga de transferir calor entre dos fluidos (líquido, vapor, gas) o entre la
superficie de un sólido y un fluido en movimiento. En general su finalidad
es transferir energía térmica de un fluido a otro, en cambio, el coeficiente global de
transferencia de calor indica qué tan bien se conduce el calor en este caso referente
al intercambiador horizontal, dentro de este se involucra un factor importante: la
incrustación, la cual se da por la suciedad dentro de la tubería del equipo tal como:
sales del agua, calcio, magnesio, sulfatos, sílices, entre otros, estos afectan
directamente la trasferencia de calor ocasionando una baja eficiencia ya que es una
resistencia al flujo de calor debido a la acumulación de una capa de suciedad en las
superficies de los tubos del intercambiador de calor.
Finalmente, es muy importante tener el control de este factor ya que involucra
costos, además de interferencia en el rendimiento operativo, no obstante, estas se
pueden minimizar con un buen diseño del equipo y selección del material de la
tubería y así poder conseguir una mayor eficiencia debido a que se presentaría una
mayor cantidad de calor ganado.
HERNÁNDEZ CUENCA JOSHUA
Los intercambiadores de calor son aparatos que facilitan el intercambio de calor
entre dos fluidos que se encuentran a temperaturas diferentes y así mismo evita
que se mezclen entre si.
En esta práctica se puede concluir que los intercambiadores de calor son de uso
común
desde los sistemas domésticos de calefacción y acondicionamiento de aire, hasta
procesos químicos y producción de energía en plantas grandes.
Por otro lado, se puede concluir, que entre mayor gasto volumétrico mayor la
transferencia de calor, a pesar de las diferencias entre los calores ganados y
cedidos.
RODRIGUEZ GOMEZ GABRIEL ALBERTO
Para finalizar esta práctica, podemos concluir, en base a nuestros conocimientos
teóricos y resultados obtenidos, en un intercambiador su principal función es la
mayor transferencia de calor posible, esto dependerá de la eficiencia del equipo, la
cual depende del calor cedido y ganado, entre mayor sea el calor ganado por el
fluido, mayor será la eficiencia y mayor será la transferencia de calor.
La transferencia del calor también depende de las películas interiores y exteriores
que se formen, al igual de que tan limpio esté el equipo, debido a que sucio se
formarán incrustaciones, las cuales disminuirán nuestro calor y por lo tanto nuestra
eficiencia, aun que como bien lo mencioné antes, al final nuestro factor de
incrustación fue muy bajo, lo cual nos indica que nuestro equipo se encuentra limpio.
Es importante tener todos estos puntos bien en claro, ya que en la industria química
y petrolera es muy común el uso de estos equipos, y para poder realizar un proceso
eficiente, ya que si esto no se llega a lograr se verá reflejado en costos para el
proceso, ya que para lograr la eficiencia que se requiere se necesitaría un mayor
consumo de energía.
