Intercambiador de calor de tubos concentricos

Tabla de datos experimentales

Lectura del rotámetro | Pv | Tv | Tc | Tc frio | tagua | tagua caliente |
% | Kgcm2 | ⁰C | ⁰C | ⁰C | ⁰C | ⁰C |
100 | 1.0 | 115 | 114 | 30 | 24 | 41 |Secuencia de cálculos de tubos concéntricos.
1.- cálculo del gasto volumétrico del agua (en forma directa 100% del rotámetro)
100%=10.59ltmin
Gva=10.59 ltmin*1 m31000 lt*60 min1 h=0.6354m3h

2.- cálculodel gasto masa del agua
Gma=Gva*ρa
Gma=0.6354m3h*1000kgm3=635.4kgh

3.- cálculo del gasto volumétrico del condensado.
Gvc=5.450 lt en 15min=0.363ltmin
Gvc=0.363ltmin*1 m31000 lt*60 min1h=0.02178m3h

4.- cálculo del gasto masa del condensado
Gmvc=Gvvc*ρa
Gmvc=0.02178m3h*1000kgm3=21.78kgh

5.- cálculo del calor ganado o absorbido por el agua (Qa)
Qa=Gma*Cp*t2-t1Gma=635.4kgh*2.2046 lbkg=1400.80lbh
t=t2+2 =24+432 =32.5℃=90.5℉
Cp@92.3℉=1Btulb℉
Qa=1400.80lbh*1Btulb℉*105.8-75.2℉=42864.48Btuh
Qa=42864.48Btuh*.2520 kcal 1 Btu=10801.84kcalh

6.- cálculo del calor cedido por elvapor (Qv).
Qv=Gmvc*λ
λ=hg-hf=1164.1-218.82=945.28Btulb*.2520 kcal1 Btu*2.2046 lb1 kg=525.16kcalkg
Pabs=Pman+Patm=14.22lbpulg2+14.7lbpulg2=28.92lbpulg2
Pv=1.0kgcm2*2.2046 lbkg*1cm20.155pulg2=14.22lbpulg2
Qv=21.78kgh*525.16kcalkg=11437.98kcalh

7.-calculo de la eficiencia térmica del equipo
η=QaQv*100%
η=10801.8411437.98*100%=94.43%

8.-calculo del coeficiente global de transferencia decalor experimental
Uexp=QaA*∆TML
Uexp=10801.84Kcalh0.200m2*82.20℃=657.04 kcalh*m2*℃

9.-calculo de la media logarítmica de la diferencia de temperatura
∆TML=∆T1-∆T2Ln∆T1∆T2=91-74Ln9174=82.20℃Donde:
∆T1=T1-t1=115⁰C-24⁰C=91⁰C
∆T2=T2-t2=115⁰C-41⁰C=74⁰C

10.- cálculo del área de transferencia de calor
A=π*DO*L=π*0.042m*1.5m=0.200m2
Do=1.66 pulg*1 ft12 pulg*0.3048 m1 ft=0.042 m11.-calculo del coeficiente global de transferencia de calor teórico
Uteo=1Dohi*Di+eDoKdm+1ho

Uteo=10.1383 ft182.60Btuh*ft2*℉*0.115ft+0.0233ft*0.1383ft115.15Btuh*ft*℉*0.1266ft+11251.81Btuh*ft2*℉...