Intercambiador De Calor Tubos Aletados

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS DEPARTAMENTO DE OPERACIONES UNITARIAS

LABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALOR

“INTERCAMBIADOR DE CALOR DE SUPERFICIE EXTENDIDA”

ALUMNO: MADRIGAL PEÑA JORGE ABRAHAM

GRUPO: 5IM4

PROFESOR: MARTINEZ HERNANDEZ BALDEMAR

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OBJETIVOS a) CONCEPTUALES 1. Conocer los principios que rigen el intercambio de calor en superficies extendidas. 2. Evaluar el coeficiente global de transferencia de calor en un intercambiador de calor de tubo aletado, con aletas de tipo longitudinal, a partir de los coeficientes individuales y compararlo con el teórico. 3. Evaluar laeficiencia de las aletas mediante datos experimentales. 4. Evaluar el factor de incrustamiento real del equipo. b) PROCEDIMENTALES 1. Realizar el diagrama de flujo del equipo de intercambio térmico de aletas extendidas. 2. Llevar a cabo el intercambiador de calor entre el flujo de agua y el flujo de aire por medio del intercambiador de calor a condiciones constantes c) ACTITUDINALES 1. Fomentar laparticipación activa del alumno en forma colaborativa del trabajo en equipo. 2. Potenciar las habilidades de recopilación de información bibliográfica y el análisis de la misma.

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INTRODUCCIÓN

Intercambiadores de haz de tubos aletados El tipo de aleta mascomúnmente usado es la transversal. Los intercambiadores con aletas transversales se usan principalmente para enfriamiento o calentamiento de gases en flujo cruzado. La aleta transversal mas común es la tipo disco, es decir de forma continua. Contribuyen a ello razones de robustez estructural y bajo costo, mas que la eficiencia de la aleta, que es menor para el tipo disco que para otras formas mascomplejas. Las aplicaciones actuales más comunes son en los siguientes servicios: enfriamiento de agua con aire, condensación de vapor, economizadores y recalentadores de vapor en hornos de calderas y serpentines de enfriamiento de aire en acondicionadores y otros servicios que involucran calentamiento o enfriamiento de gases. Estas aplicaciones en general no requieren coraza, ya que el haz detubos no se encuentra confinado sino más bien interpuesto en el canal conductor de gases. El flujo en todos los casos es cruzado. Los intercambiadores de haz de tubos aletados y coraza se emplean en las mismas condiciones que mencionamos anteriormente, fundamentalmente cuando la temperatura del lado de coraza no puede exceder un cierto valor relativamente bajo y las condiciones de operación indicaneste tipo de intercambiador.

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TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES T entrada de aire 21 T salida de aire 42 T entrada de agua 51 T salida de agua 50 LPM l/min 10 V de aire m/s 5.5

CALCULOS 1. Gasto masa del aire

Donde:

Ρa = Densidad del aire (1.164 Kg/m2) Va =Velocidad de aire (5.5 m/s = 19,800 m/h)

2. Calculo del calor transferido

Donde: Cp = Calor especifico del aire (0.24004 Kcal/Kg °C)

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3. Calculo del coeficiente global de transferencia de calor experimental referido al área interna

Donde: ΔTML = Medialogarítmica de temperatura (°C) L = Longitud de uno de los tubos aletados (m)

4. Calculo del diámetro equivalente

Donde: aa = Área de flujo o del anulo (m2) Nb=Numero de aletas en un solo tubo b = Altura de la aleta (m)

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eb =Espesor de la aleta (m) Ph =...