Bateria de calentamiento

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE PROCESOS QUÍMICOS

PREINFORME BATERÍA DE CALENTAMIENTO

JESUS NUNCIRA

COD: 2052382

NORA GUERRERO

COD: 2094040

CLARA MENDOZA

COD: 2092268

PAULA BUENO

COD: 2101515

LAURA ANGARITA

COD: 2083674

INTRODUCCION
La transferencia de calor entre dos o más corrientes corresponde alintercambio de energía que ocurre
gracias a los fenómenos de conducción, convección (natural o forzada) y radiación generados en el
sistema.
Los equipos más utilizados para realizar dicho proceso son los intercambiadores de calor ya que son
fabricados con materiales de alta conductividad para generar una alta eficiencia de intercambio
térmico, estos son diseñados dependiendo de las condiciones delsistema y su finalidad, por lo tanto
existen diversos tipos de intercambiadores tales como rehervidores, de placas, ventiladores, en
espiral, doble tubo, tubo y carcasa entre otros. En la presente práctica se estudiara el intercambiador
de calor tipo tubo y carcasa con flujo en contracorriente.
La batería de calentamiento que se empleara, posee diferentes válvulas que permiten realizar
diferentesprácticas como:

 Tanque con serpentín y agitación.
 Tanque con serpentín con agitación y recirculación.
 Intercambiador externo con agitación.
Para la presente práctica se utilizará el último arreglo.
OBJETIVOS
Objetivo general
 Adquirir conocimiento del funcionamiento, utilidad y operación de la batería de calentamiento.
Objetivos específicos
 Identificar los fenómenos físicos yquímicos presentes en el funcionamiento de una batería de
calentamiento.
 Determinar los tipos de principios de transferencia de calor presentes en la práctica
(conducción, convección y radiación).
 Obtener los datos de presión y temperatura para determinar el coeficiente global de
transferencia de calor.

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO

Llenado

Apertura de la válvula

MediciónTemp. entrada del
vapor

Volumen condensado

Temp. entrada de
masa

Presión de entrada
del vapor

Temp. salida de
masa

Tiempo

Temp. salida del vapor

Estabilización 40 min

Medición

Volumen condensado

Volumen evaporado
Tiempo

MARCO TEÓRICO

Se define como calor la energía que se transfiere de un cuerpo a otro debido a una diferencia de
temperatura. Las unidadesde medida de calor es el Joule en el SI. Una sustancia puede ceder o
recibir calor latente (si se encuentra cambiando de fase) o sensible (si se mantiene en una sola fase
durante el proceso).

La transferencia de calor es un fenómeno mediante el cual se transfiere energía en forma de calor de
un cuerpo a otro ocasionado por una diferencia de temperatura. Existen tres mecanismos mediante
loscuales puede darse dicho fenómeno: conducción, convección y radiación. En la conducción, la
transferencia de energía se lleva a cabo entre partículas, es decir, las partículas más energéticas
transfieren energía a sus vecinas con menor energía. La ley de Fourier describe este fenómeno:
𝑄̇ = 𝑘𝐴

𝑑𝑇
𝑑𝑧

Donde:
𝑄̇ es el calor transferido
𝑘 es la conductividad térmica del material
𝐴 es elárea de la superficie mediante la cual se da la transferencia
𝑑𝑇
𝑑𝑧

es el gradiente de temperatura

Por otro lado, en el fenómeno de convección se lleva a cabo la transferencia en una interfase sólidofluido (en movimiento), combinándose de esta manera la transferencia de calor por conducción y
cantidad de movimiento. La convección puede ser libre o forzada. Se dice que la convección eslibre
(o natural) cuando el movimiento del fluido se debe a los gradientes de temperatura, que provocan
diferencias en la densidad y, por lo tanto, fuerzas de empuje. La convección forzada hace referencia
a los casos en los cuales el fluido es forzado a fluir por causas externas. La Ley de Newton describe
apropiadamente el proceso de convección:
𝑄̇ = ℎ𝐴(𝑇𝑠 − 𝑇∞)
Donde:
𝑄̇ es el calor...