Informe de laboratorio intercambiadores de placas

LABORATORIO DE CALOR
INTERCAMBIADOR POR PLACAS

ALEKSEY BENAVIDES RODRIGUEZ
IRINA CASTAÑO RODRIGUEZ
PAMELA MEJÍA MEJIA
MARCELA MONTES BUSTOS
JEAN SAENZ GARZON

GRUPO 8 – Q

GUILLERMO ZAPATA GONZALEZ
Ingeniero Químico Universidad Nacional

TRANSFERENCIA DE CALOR II
UNIVERSIDAD DE AMERICA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE QUIMICA
BOGOTA D.C., NOVIEMBRE DE 2008

OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL

Comprender y analizar el funcionamiento interno y externo de un intercambiador de placas identificando sus principales variables y características.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Afianzar los conceptos aprendidos en clase mediante la aplicación de los
mismos.

• Obtener el balance energético dentro del intercambiador.

• Identificar y ubicar las perdidas de caloren el sistema.

• Calcular la MLDT para el intercambiador.

• Calcular el área de transferencia de calor.

• Calcular el número de placas.

• Hallar los coeficientes de película para el fluido caliente y el fluido frió.

• Calcular los coeficientes globales de transferencia de calor limpio UC y el de
diseño UD.

• Determinar el factor de ensuciamiento Rd.

• Determinar lacaída de presión dentro del intercambiador

• Comparar los valores de h y U obtenidos con los valores teóricos.

MARCO TEORICO

Los intercambiadores de calor de placas llevan más de setenta años en funcionamiento lo que ha producido gran avance en su funcionamiento de acuerdo a las necesidades que surgen día a día en la industria, por ello, existen varios tipos de intercambiadores, sin embargoson dos diseños los que más imperan

• Intercambiador de placas con juntas PHE (Plate heat exchangers).

Los PHE consisten en un conjunto de placas metálicas corrugadas montadas entre dos placas, una fija (bastidor) y otra móvil (de presión). Este paquete de placas a su vez, es soportado por dos barras guía, una superior y otra inferior que apoyan sobre una columna o pedestal. El selladoentre placas se efectúa mediante juntas elastoméricas quienes a su vez dirigen los fluidos por canales alternos. Las placas contienen orificios que permiten y dirigen el flujo de los fluidos. El conjunto de placas es comprimido mediante espárragos que aseguran el apriete y estanqueidad entre las mismas. Las conexiones de entrada y salida se localizan en la placa fija del bastidor salvo en el caso deque haya más de un paso, donde se utilizan ambas placas del bastidor. Estos intercambiadores también son llamados intercambiadores de placas y marcos (Plate and Frame) por su similitud constructiva con los filtros prensas.

• Intercambiador de placas soldadas BHE (Brazed heat exchangers).

En estos intercambiadores las placas están soldadas entre sí y conectadas a dos placas finales deapoyo, no existiendo en ellos las juntas ni los elementos de soporte y apriete. Las placas en estos equipos son soldadas entre sí con cobre o níquel 99% en un horno al vacío y forman una unidad compacta resistente a la presión. Este diseño ha sido concebido para las aplicaciones de alta presión y temperatura de trabajo y presentan la ventaja de poder ser montados directamente sobre las cañeríasLa cantidad, tamaño, material y configuración geométrica de las placas dependerá de las características del proceso, esto es, del caudal, propiedades fisicoquímicas de los fluidos, temperaturas y pérdida de presión requeridas. La figura N°2 muestra un equipo armado en conjunto

DISEÑO

La construcción de los intercambiadores está determinada principalmente por las características de las placasy en el caso de los PHE también por las propiedades de sus juntas.

1. Materiales y dimensiones de las placas

Las placas en general presentan un diseño en forma de “tabla de lavar “ que reconoce cinco segmentos funcionales, a saber:

• Segmento de ingreso del fluido en la parte superior (Inlet port).
• Segmento de distribución del fluido.
• Segmento o área...