Analisis de un intercambiador de calor

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gProyecto Transferencia de Calor
Intercambiador de Placas AVP HBX-6

Procesos Transferencia de Calor

Presentado A:

Annie Alexandra Cerón

Presentado Por:

Universidad Nacional de Colombia sede Manizales
Mayo de 2011

* Objetivos

* Objetivo General

Aplicar conceptos teóricos sobre equipos sometidos a condiciones reales de funcionamiento y operación, de tal forma quese pueda llevar a cabo un análisis, en el cual se puedan identificar aspectos importantes que permitan proponer optimizaciones en el proceso de transferencia de calor.

* Objetivos Específicos

* Identificar características de diseño según los datos experimentales de un intercambiador de calor.

* Hallar variables no monitoreadas por los procesos de la empresamediante procedimientos matemáticos respectivos.

* Sugerir cambios estructurales y/o de operación del equipo.

* Analizar un posible cambio de equipo que beneficie los intereses del proceso general de la empresa, tomando en cuenta no solo la transferencia de calor si no el espacio, los costos y la aplicación del mismo equipo.

* Introducción

Funcionamiento de unintercambiador de placas

Hay varios tipos de intercambiadores de calor de placa que incluyen: con empaques o se sellos, soldados y semi-soldados.


Los intercambiadores de calor de placa son de uso frecuente en fluidos de baja viscosidad con demandas moderadas de temperaturas y presión, típicamente por debajo de los 150°C. El material de los sellos se elige preferentemente para soportar latemperatura de operación y conforme a las características del líquido de proceso.

Los intercambiadores de calor de placas y marco consisten en una serie de placas acanaladas que se montan en un marco y se afianzan con abrazaderas. Cada placa se hace de una material prensable (acero inoxidable, níquel, titanio, etc.) y se forma con una serie de corrugaciones. El paquete también incluye una junta osello. La junta o sello contiene la presión y controla el flujo.

Las placas son ensambladas en paquetes montados sobre unos rieles guías que se encuentran tanto en la parte inferior como superior y se mantienen unidas a presión por medio de tornillos de compresión.

El arreglo de la junta de cada placa distribuye el medio caliente y frío en canales de flujo alternados a través del paquete deplacas.

No todos los procesos son iguales por lo que no todas estas necesidades se pueden cubrir con el mismo diseño, y el desarrollo tecnológico nos da la oportunidad de resolver las necesidades industriales con un nuevo diseño, el “intercambiador de casco y placas”.

Lo que podría ser una complicada selección es ahora un camino sencillo a seguir con los nuevos intercambiadores de calor de cascoy placas.

El intercambiador de calor de casco y placas ofrece un funcionamiento térmico equiparable a un intercambiador de calor de placa con la capacidad de soportar la presión y la temperatura de un intercambiador de casco y tubo. Los usos incluyen transferencia térmica simple de líquido a líquido, condensadores, evaporadores, las cascadas, y los enfriadores de aceite.

En el interior deestos intercambiadores se encuentra un paquete de placas totalmente soldadas; este paquete se encuentra montado y protegido por un casco el cual es un recipiente a presión.

* Marco teórico

Tratamiento Matemático para Intercambiadores de Placas:

El pre-calentador fue manejado llevándolo a la teoría base de estado estable basado en la Igualdad de Calores transferidos.

Qced=QabsMsol*Cpsol*∆Tsol=Mv*Cpv*∆Tv

Los datos correspondientes al vapor de agua pueden ser encontrados fácilmente en tablas a una temperatura promedio, recordando que los flujos deben estar en unidades consistentes.

Para la solución Agua/Gelatina podemos aplicar una regla de mezclado ideal para sus propiedades:

λsol=X1λ1+X2λ2

Por tanto tendremos que calcular el Cp correspondiente al soluto...
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