Intercambiador de calor de serpentin

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INTERCAMBIADOR DE CALOR DE SERPENTÍN

CALCULO DEL GASTO VOLUMÉTRICO
Gva=16.6 l/min 1m³ 60min = 0.996 m³/h1,000 L 1 h
CALCULO DEL GASTO MASA DEL AGUA
Gma= Gvaρa=Kgh
Gma= 0.996 m³/h * 1,000 Kg/m³=996Kgh
CALCULO DEL GASTO VOLUMÉTRICO
Gvc=π4D²∆Zϴ=m³/h
Gvc=π40.285m20.0625m0.0833h=0.04786m³/h
CALCULO DEL GASTO MASA DEL CONDENSADO
Gmvc=Gvcρa=Kgh
Gmvc= 0.04786m³/h *1,000 Kg/m³= 47.86Kgh
CALCULO DEL CALOR GANADO O ABSORBIDO POR EL AGUA
Qa=GmaCp⁻(t₂-t₁) [=] Kcal/h
Qa=996Kgh *1 kcal/kg °c *(45-21)°c=23,904 Kcal/h

CALCULO DEL CALOR CEDIDO
Qv=Gmvλ [=] Kcal/h

Nota 1: λ se obtiene de tablas de vapor
Qv=47.86Kg/h *533.205 Kcal/Kg=25,519.1913 Kcal/h

CALCULO DELA EFICIENCIA TÉRMICA DEL EQUIPO
η=QaQv*100%
η=23,90425519.19*100%=95.2%
CALCULO DEL COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR EXPERIMENTAL
AREA DE CALENTAMIENTO=0.516m²
Uexp=QaA∆T=Kcalm2h°c
Uexp=23,904 Kcal/h0.516m²*33°c=1,403.805Kcalm2h°c
CALCULO DE LA DIFERENCIA DE TEMPERATURAS
△T=Tv-Tm
∆T=109°C-76°C=33°C
PROPIEDADES DEL INTERCAMBIADOR DE SERPENTÍN
L=14cm (longitud de lapaleta de agitador)
N= 28,200 R.P.H (velocidad del agitador)
D=37.5cm (diámetro interior del recipiente con serpentin)
K=96 Kcal/hm°c
Ds=30.5cm (diámetro medio de la circunferencia del serpentin)Ls=10m
Di=1.34cm
De=1.59cm
CALCULO DEL COEFICIENTE DE PELÍCULA INTERIOR
hi=1.51 (4Gmv0.5Lsμ )-13 K3ρ2gµ2131+3.5diDs=kcal/hm²°c
nota 2: para este calculo las propiedades se evalúan atemperatura de película (Tf) del vapor donde:
Tf=Tv-0.75∆t
∆t=Tv-Tp
∆t=109°C-77°C=32°CTf=109°C-0.75(32°C)=85°C
Tp=Tv + t₂/2
Tp=109+45 ℃2=77℃
@85°C µ=0.49*10¯³kg/mh
hi=1.51 (40.5Lsμ )-13 K3ρ2gµ2131+3.5diDs=kcal/hm²°c
hi=1.51...
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