INTERCAMBIADOR DOBLE TUBO
Páginas: 11 (2525 palabras)
Publicado: 27 de julio de 2013
I. RESUMEN
En la presente práctica titulada “Intercambiador de doble tubo”, se obtiene los coeficientes globales de transferencia de calor, así como también el factor de obstrucción.
Para determinar dichos valores se usó un intercambiador de doble tubo en el que fluyen 2 flujos en contracorriente, siendo para esta práctica vapor de agua saturado y el otro flujo agua líquida los cualesentran cada uno a condiciones definidas de presión y temperatura.
La presión de trabajo en el intercambiador fue de 8 PSI y los caudales de fluido frío fueron 20, 40 y 50 LPM.
El coeficiente global de transferencia de calor UD, el coeficiente global limpio UC y el factor de obstrucción RD fueron 197.6714 (Btu/h*pie2*ºF), 242.1070 (BTU/pie2*h*°F) y 0.9285*10-3 (pie2*h*°F/Btu) respectivamente,para un caudal de 20 LPM.
Los valores de UD, UC y RD para los caudales 40 y 50 LPM figuran en la tabla N° 6.
II. INTRODUCCIÓN
El proceso de intercambio de calor entre dos fluidos que están a diferentes temperaturas y separadas por una pared sólida, ocurre en muchas aplicaciones de ingeniería. El dispositivo que se utiliza para llevar a cabo este proceso sedenomina intercambiador de calor, y las aplicaciones específicas se pueden encontrar en calefacción de locales y acondicionamiento de aire, producción de potencia, recuperación de calor de desecho y algunos procesamientos químicos.
El intercambiador más simple es aquel en el que los fluidos caliente y frío se mueven en la misma dirección o en direcciones opuestas y salen por extremos opuestos enuna construcción de tubos concéntricos (o tubo doble)
El objetivo principal del presente estudio es determinar el coeficiente total de transferencia de calor y el factor de obstrucción y comparar estos con los valores dados en la literatura cuando se opera con un intercambiador de doble tubo con fluidos de cambio de fase.
III. PRINCIPIOS TEÓRICOS
3.1.INTERCAMBIADORES DE CALOR
Los intercambiadores de calor normalmente se clasifican de acuerdo con el arreglo del flujo y el tipo de construcción. El intercambiador más simple es aquel en que los fluidos, caliente y frío, se mueven en la misma dirección o en direcciones opuestas en una construcción de tubos concéntricos (o doble tubo).
3.2. INTERCAMBIADORES DE DOBLE TUBO
El intercambiador decalor de doble tubo consiste en dos tubos concéntricos, dos conectores en forma de T un cabezal de retorno y un codo en U. La tubería interior se soporta en el extremo mediante estoperos y el fluido entra al tubo interior a través de una conexión roscada localizada en la parte externa del intercambiador. La tubería interior se conecta mediante una conexión en U que esta generalmente expuestay que no proporciona superficie de transferencia de calor, por el tubo central fluye un fluido, mientras que por el espacio anular fluye otro, ya sea a contracorriente o en paralelo cualquiera de los fluidos puede desplazarse atreva del conducto anular ayudando de esta manera al proceso de transferencia de calor.
3.3. COEFICIENTES TOTALES DE TRANSFERENCIA DE CALOR
Los tubosconcéntricos llevan juntas dos corrientes, cada una teniendo un coeficiente de película particular y cuyas temperaturas varían de la entrada a la salida. Por conveniencia, el método para calcular la diferencia de temperatura entre los dos, deberá emplear únicamente las temperaturas de proceso, ya que generalmente son las únicas conocidas.
Para establecer las diferencias de temperaturas es estaforma entre una temperatura general T del fluido caliente y alguna otra temperatura t del fluido frío, es necesario hacer estimaciones también para todas las resistencias entre las dos temperaturas.
Como el análisis en flujo turbulento es mucho más complicado, se hace más énfasis en la determinación de las correlaciones empíricas. Sieder y State hicieron una correlación tanto para el...
En la presente práctica titulada “Intercambiador de doble tubo”, se obtiene los coeficientes globales de transferencia de calor, así como también el factor de obstrucción.
Para determinar dichos valores se usó un intercambiador de doble tubo en el que fluyen 2 flujos en contracorriente, siendo para esta práctica vapor de agua saturado y el otro flujo agua líquida los cualesentran cada uno a condiciones definidas de presión y temperatura.
La presión de trabajo en el intercambiador fue de 8 PSI y los caudales de fluido frío fueron 20, 40 y 50 LPM.
El coeficiente global de transferencia de calor UD, el coeficiente global limpio UC y el factor de obstrucción RD fueron 197.6714 (Btu/h*pie2*ºF), 242.1070 (BTU/pie2*h*°F) y 0.9285*10-3 (pie2*h*°F/Btu) respectivamente,para un caudal de 20 LPM.
Los valores de UD, UC y RD para los caudales 40 y 50 LPM figuran en la tabla N° 6.
II. INTRODUCCIÓN
El proceso de intercambio de calor entre dos fluidos que están a diferentes temperaturas y separadas por una pared sólida, ocurre en muchas aplicaciones de ingeniería. El dispositivo que se utiliza para llevar a cabo este proceso sedenomina intercambiador de calor, y las aplicaciones específicas se pueden encontrar en calefacción de locales y acondicionamiento de aire, producción de potencia, recuperación de calor de desecho y algunos procesamientos químicos.
El intercambiador más simple es aquel en el que los fluidos caliente y frío se mueven en la misma dirección o en direcciones opuestas y salen por extremos opuestos enuna construcción de tubos concéntricos (o tubo doble)
El objetivo principal del presente estudio es determinar el coeficiente total de transferencia de calor y el factor de obstrucción y comparar estos con los valores dados en la literatura cuando se opera con un intercambiador de doble tubo con fluidos de cambio de fase.
III. PRINCIPIOS TEÓRICOS
3.1.INTERCAMBIADORES DE CALOR
Los intercambiadores de calor normalmente se clasifican de acuerdo con el arreglo del flujo y el tipo de construcción. El intercambiador más simple es aquel en que los fluidos, caliente y frío, se mueven en la misma dirección o en direcciones opuestas en una construcción de tubos concéntricos (o doble tubo).
3.2. INTERCAMBIADORES DE DOBLE TUBO
El intercambiador decalor de doble tubo consiste en dos tubos concéntricos, dos conectores en forma de T un cabezal de retorno y un codo en U. La tubería interior se soporta en el extremo mediante estoperos y el fluido entra al tubo interior a través de una conexión roscada localizada en la parte externa del intercambiador. La tubería interior se conecta mediante una conexión en U que esta generalmente expuestay que no proporciona superficie de transferencia de calor, por el tubo central fluye un fluido, mientras que por el espacio anular fluye otro, ya sea a contracorriente o en paralelo cualquiera de los fluidos puede desplazarse atreva del conducto anular ayudando de esta manera al proceso de transferencia de calor.
3.3. COEFICIENTES TOTALES DE TRANSFERENCIA DE CALOR
Los tubosconcéntricos llevan juntas dos corrientes, cada una teniendo un coeficiente de película particular y cuyas temperaturas varían de la entrada a la salida. Por conveniencia, el método para calcular la diferencia de temperatura entre los dos, deberá emplear únicamente las temperaturas de proceso, ya que generalmente son las únicas conocidas.
Para establecer las diferencias de temperaturas es estaforma entre una temperatura general T del fluido caliente y alguna otra temperatura t del fluido frío, es necesario hacer estimaciones también para todas las resistencias entre las dos temperaturas.
Como el análisis en flujo turbulento es mucho más complicado, se hace más énfasis en la determinación de las correlaciones empíricas. Sieder y State hicieron una correlación tanto para el...
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