intercambiador e calor


Nota:5.0

INTERCAMBIADOR DE CALOR DE TUBOS Y CORAZAS









POR:
DANIEL GOMEZ TREJOS
ELIZABETH GAVIRIA YEPES









LAB. DE OERACIONES UNITARIAS II
GELMY CIRO
MARTES 6-9














FACULTAD DE CIENCIAS FARMACEUTICA Y ALIMENTARIAS
INGENIERIA DE ALIMENTOS
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
MEDELLIN
2008



OBJETIVOS

General

Comprender elfuncionamiento de los intercambiadores de calor de tubos y coraza, así como su importancia y utilidad a nivel industrial e identificar los mecanismos de transferencia de calor (conducción y convección) que se presentan en dicho intercambiador.


Específicos

Realizar balances de calor para los dos intercambiadores utilizados (Vapor-Agua y Agua-Agua), a partir de los cuales se visualiza lascondiciones de operación y el propósito principal del equipo.

Determinar el coeficiente total de transferencia de calor, tanto para la unidad de enfriamiento, como para el calentador.

Analizar las diferencias entre un intercambiador de calor con cambio de fase y otro sin cambio de fase






























MARCO TEORICO

El proceso de intercambio de calorentre dos fluidos que están a diferentes temperaturas y separadas por una pared solida, ocurre en muchas aplicaciones de ingeniería. El dispositivo que se utiliza para llevar a cabo entra intercambio se denomina intercambiador de calor, y las aplicaciones especificas se pueden encontrar en la calefacción de locales y acondicionamiento de aires, producción de potencia, recuperación de calor dedesecho y algunos procesamientos químicos.

Los intercambiadores normalmente se clasifican de acuerdo con el arreglo de flujo y el tipo de construcción. El intercambiador de calor más simple es aquel en que los fluidos caliente o frio se mueven en la misma dirección o en direcciones opuestas en una construcción de tubos concéntricos (o de doble tubo). En el arreglo de flujo paralelo los fluidoscaliente y frio entran por el mismo extremo, fluyen en direcciones opuestas y salen por extremos opuestos.
De manera alternativa los fluidos se pueden mover en flujo cruzado (perpendiculares entre si), como se muestra mediante los intercambiadores de calor tubulares con aletas o sin aletas

Los intercambiadores del tipo de coraza y tubo constituyen la parte más importante de los equipos detransferencia de calor sin combustión en las plantas de procesos químicos. (aun cuando se está haciendo cada vez mayor hincapié en otros diseños).

General, el intercambiador coraza (carcaza) y tubo, consiste en una serie de tubos lineales colocados dentro de un tubo muy grande llamado coraza y representan la alternativa a la necesidad de una gran transferencia de calor.

Dentro de este tipo deintercambiadores (de coraza y tubo), dependiendo a su construcción se puede conseguir diferentes tipos como los son:

-Intercambiador de cabezal flotante removible
-Intercambiador de cabezal flotante interno
-Intercambiador de cabezal flotante con empaque exterior
-Intercambiador de anillo de cierre hidráulico
-El calentador de succión del tanque
-Intercambiador de calor de tubo en U-Intercambiador de calor de espejo fijo


Tubos. Los tubos, A en la figura 1.1, son los componentes básicos de los intercambiadores de tubo y coraza, proveen la superficie de transferencia de calor entre el fluido que fluye por dentro del tubo y otro fluido que fluye a través del exterior de los mismos. Los tubos se construyen sin costura o soldados a lo largo de la superficie. Los materialesmás empleados son aceros de bajo contenido de carbono, aceros de bajas aleaciones, aceros inoxidables, cobre, cobre-níquel, aluminio(en forma de aleaciones), titanio, y otros materiales para aplicaciones específicas.

Los tubos pueden ser lisos o con pequeñas aletas en la superficie exterior. Estas aletas son usadas cuando el fluido en el lado de la coraza tiene un...