Intercambiador tubo y coraza

EXPERIENCIA 2: INTERCAMBIADOR DE CALOR TUBO Y CORAZA

1. Introducción
Para esta experiencia trabajamos con un equipo de intercambio de calor que trabaja el contacto indirecto de superficie, el intercambiador de calor de tubo y coraza es ampliamente utilizado en la industria química. Para este caso nos referimos a un equipo tubo y coraza especifico como lo es el 1-2 que se basa en elintercambio de dos fluidos como lo es el Agua y el Vapor de agua. El mecanismo de este equipo comienza con la alimentación al equipo del vapor proveniente de una caldera, a medida que este fluido entra a la coraza, va rodeando la superficie del juego de tubos que se encuentra ubicado dentro de la coraza, y recorre un camino ondulante por a través de los deflectores.
El calor entregado por e vapor al agua,trae como consecuencia la salida de una mezcla líquido-vapor al final del recorrido de los tubos, no obstante antes de salir es impedida por una trampa de vapor, con el objetivo de que solo se permita la salida de líquido. A esto lo conocemos como condensado y lo podemos recolectar en una conexión exterior del equipo.
Por otra parte el agua de alimentación al intercambiador proviene de la torrede enfriamiento, este fluido entra al equipo a través de una tobera inferior del carrete fluye con dos pasos por los tubos, cada paso esta formado por 9 tubos. El agua caliente que sale del intercambiador por una tobera superior que la lleva a una línea de descarga hacia la torre de enfriamiento con el fin de ser reutilizada.
En base a este procedimiento se tomaran los datos necesarios paracumplir una serie de objetivos que se desean alcanzar para esta experiencia.

2. Objetivos
* Desarrollar la experiencia del intercambio de calor de agua (proveniente de una torre de enfriamiento) y vapor (proveniente de una caldera) en un equipo tubo y coraza y comparar con lo que dice la teoría.
* Establecer el Balance de Calor para el proceso de intercambio entre los dos fluidos.
*Calcular la Media Logarítmica de las Diferencias de Temperaturas (MLDT) para facilitar operaciones posteriores.
* Determinar los coeficientes Global e Individuales de transferencia de calor a partir de ecuaciones y correlaciones que nos presenta la literatura.
* Mostrar a partir de los datos experimentales si el equipo es eficiente y que tanto lo es.

3. Equipo y material utilizado
Elequipo utilizado en esta experiencia es una unidad intercambiadora de calor orientada horizontalmente tipo tubo y coraza 1-2, en el cual el fluido caliente (vapor) fluye en un paso por la coraza y el fluido frío (agua) fluye por los tubos en dos pasos. La coraza es de acero al carbono con un diámetro nominal de 6 pulgadas Schedule 40 y una longitud de 2.462 ft; en sus extremos tiene soldadas dos bridasy dos toberas verticales y en sentido opuesto. En este equipo se emplean dos cabezales para hermetizarlo. Un carrete con dos toberas opuestas y una división para permitir la entrada y salida del fluido de los tubos por él mismo. En el extremo opuesto del intercambiador está colocado un bonete para permitir que el fluido de los tubos pase del primero al segundo paso. Los dos cabezales tienensoldadas bridas iguales que las de la coraza en sus extremos.
En el interior de la coraza se introduce el haz de tubos desmontable conformado por 18 tubos de cobre con diámetros exterior e interior de 0.375 y 0.25 pulgadas sucesivamente y una longitud de 2.642 ft, los cuales se encuentran en arreglo triangular con un espacio entre tubo de 13/16 pulgadas y una claridad de 7/16 pulgadas; está equipadoademás con seis deflectores tipo segmentado verticales separados entre ellos a 41/2 pulgadas y con dos láminas de tubos o espejos en sus extremos, una lámina externa sujeta entre la brida de la coraza y la brida del carrete y la otra, una lámina interna que va sujeta a un anillo soldado del lado del bonete en el interior del casco con prisioneros.
Además el equipo consta de los siguientes...