Condensador horizontal

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  • Publicado : 6 de octubre de 2010
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* OBJETIVOS
a) Determinar la eficiencia térmica del equipo.
b) Determinar el comportamiento del equipo tomando en cuenta el tipo de condensación.
c) Analizar el comportamiento del condensador horizontal de acuerdo a las diferentes condiciones de operación.
d) Analizar la eficiencia térmica del condensador horizontal con respecto al vertical.
e) Determinar el coeficienteglobal de transferencia de calor experimental y teórico para conocer el comportamiento del equipo.

* INTRODUCCIÓN

Un condensador es un cambiador de calor latente que convierte el vapor de su estado gaseoso a su estado líquido, también conocido como fase de transición.
El equipo de transferencia de calor es esencial usado en todas las industrias de proceso y el ingeniero debe estarfamiliarizado con los diferentes tipos de equipos empleados para esta operación.
La condensación por película es susceptible a l análisis matemático y los cálculos de los condensadores comerciales se basan en este tipo de condensación.
En la condensación por película los coeficientes de transferencia de calor son más bajos que en la condensación por goteo, el espesor de la película se ve afectado por lavelocidad, viscosidad, la densidad, el diámetro del tubo la textura de la superficie por la que se efectúa la condensación y sobretodo por la posición del condensador.
En la condensación los equipos pueden ser colocados en forma horizontal o vertical dependiendo de la aplicación del condensado.
Para poder definir la posición de un condensador debe tomarse en cuenta la facilidad de mantenimientos,el tipo de soportes estructurales y el costo que implica, generalmente es más costoso instalar un condensador de tipo vertical
La posición del condensador afecta considerablemente el valor de los coeficientes de película
La práctica se realizara utilizando un condensador de haz de tubos colocado en forma vertical con las mismas características del condensador horizontal para poder compararambos equipos.
Los factores que se deben considerar en la elección de un intercambiador de calor son:
- Temperatura a la que se trabaja
- Estado del fluido (vapor o líquido)
- Presión a la que se someten los fluidos.
- Pérdidas de presión en los intercambiadores
- Caudal del fluido
- Acción corrosiva del fluido tratado
- Posibilidad del sistema de ensuciarse, que supone pérdida de calor.

•Tamaño posible de la instalación
En la industria petrolera, la utilización de este condensador, permite la separación y obtención de algunos productos, los cuales son cortados a una cierta temperatura de para el cual la obtención de estos productos sea mayor eficiente, estos pueden ser el gas (propano y algo de butano) y combustibles (gasolina, keroseno, diesel).

* TABLA DE DATOSEXPERIMENTALES

% Rotámetro | Pv | Tv | Tc | Tc frio | t agua | t agua caliente | ΔZ cond | θ |
Unidades | Kg/cm2 | °C | °C | °C | °C | °C | cm | min |
70 | 0.7 | 111.4 | 104 | 24 | 26 | 52 | 4 | 7 |
50 | 0.7 | 111.4 | 105 | 24 | 26 | 56 | 3.6 | 7 |
50 | 0.8 | 113.6 | 104 | 24 | 26 | 57 | 3.3 | 7 |

* SECUENCIA DE CÁLCULOS

CALCULOS CORRIDA 70% A UNA PRESIÓN DE 0.7
1. Calculo delgasto volumétrico del agua (de forma indirecta): El rotámetro al 100% tiene un gasto de 18.5 L/min

100%→18.5 L/min
70%→12.95 L/min
Convertido a m3h :

Gva=0.777m3h
2. Cálculo del gasto masa de agua
Gma=Gvaρa=Kgh
Gma=0.777m3h996.81kgm3=774.5214Kgh

3. Cálculo del gasto volumétrico del condensado

Gvvc=π4D2∆Zθ=m3h
Gvvc=π4 38.5 cm1m100cm 2 0.04760=0.0399m3h
4. Cálculo delgasto masa de condensado

Gmvc=Gvvcρa=Kgh
Gmvc=0.0399m3h997.53kgm3=39.8153Kgh
5. Cálculo del calor ganado o adsorbido por el agua (Qa)
Qa=GmaCpt2-t1=Kcalh
Qa=774.5214kgh1 Kcalkg °C52-26°C=
Qa=20137.5556Kcalh
6. Cálculo del calor cedido (Qv)

Qv=Gmvcλ=Kcalh
Qv=39.8153kgh532.14kcalkg=21187.339 Kcalh

Nota 1: λ se obtiene de tablas de vapor de presión absoluta.
7. Cálculo de...
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