intercambiadores de calor de tubo y coraza

UNIVERSIDAD DE ORIENTE
NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI
ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE





Práctica # 4









PUERTO LA CRUZ, ENERO DE








RESUMEN

La presente práctica se llevó a cabo con el propósito de estudiar las variables involucradas en la transferencia de calor de losintercambiadores de tubo y coraza. Para ello se utilizaron dos flujos, uno de agua fría y otro de agua caliente. Se realizaron cinco corridas, en las que se tomaron lecturas de entrada y salida de ambos flujos y se midió el caudal de los mismos para cada corrida, reportando los valores en la tabla 1.

Con los datos experimentales obtenidos y los datos de las propiedades fisicoquímicas reportadas enla tabla 2, se procedió a calcular el calor transferido, la eficiencia térmica y las pérdidas de calor al ambiente para cada intercambiador, reportando los resultados en la tabla 3.

Además se calculó el coeficiente global de transferencia de calor y el factor de suciedad para cada intercambiador, reportando los resultados en las tablas 5 y 6 , respectivamente.

También se realizaron gráficasdel Número de deflectores versus eficiencia térmica y se obtuvieron los perfiles de temperatura para cada intercambiador.














INTRODUCCIÓN

La transferencia de calor entre 2 dos fluidos, en la industria, por lo general se lleva a cabo en intercambiadores de calor, siendo el más frecuente el de tubo y coraza. Los fluidos en estos intercambiadores son continuos, donde elfluido frío entra y circula por la coraza, mientras que el frío fluye a contracorriente por el interior de los tubos.

En este equipo se usan deflectores o tabiques para aumentar el coeficiente de transferencia de calor en la coraza, lo cual se demuestra en esta práctica, analizando la influencia del fluido frío y de los deflectores sobre la transferencia de calor, aunado a esto se estudiaráel efecto de estos sobre la eficiencia térmica del intercambiador.

En la práctica se establecerán las condiciones mas adecuadas para la operación del intercambiador a partir del perfil de temperatura y se establecerá comparación entre el anterior y la eficiencia de cada intercambiador.


















2.1 TABLA DE DATOS

Tabla 1. Datos Experimentales.

Corriente deAgua Fría Corriente de Agua Caliente
Intercambiadores V(mL) Tiempo (seg) V (mL) Tiempo (seg) Tc.e (°C) Tc.s (°C) Tf.s (°C)


1 1170 3,39

1070

3,18 87,0 57,5 45,0
1270 3,35 85,0 45,2 41,2
2180 3,29 86,0 40,0 39,3
1730 2,01 85,0 37,7 36,7
2050 1,99 86,0 38,0 36,3


2 1030 3,87 1250 4,20 86,0 47,4 45,6
1280 3,3 87,0 44,6 42,2
1790 2,53 89,0 39,2 38,0
19102,06 88,0 37,5 36,4
2210 2,01 89,0 35,3 35,0


4 950 3,73 940 3,42 81,0 47,1 46,3
1310 3,36 82,0 44,0 42,0
1930 2,47 78,0 39,0 38,1
2090 2,05 82,0 33,7 34,2
2540 2,06 82,0 33,5 33,0


Tabla 2. Tabla de propiedades fisicoquímicas.

Corriente de Agua Fría Corriente de Agua Caliente
Interc Tb
(K) Cp
KJ/Kg.K 
Kg/m3 *103
Kg/m.s K*104
KW/m.K Tb
(K) Cp
KJ/Kg.K Kg/m3 *103
Kg/m.s K*103
KW/m.K


1 308,2 4,1810 994,032 0,774 6,242 345,4 4,1972 976,440 0,488 0,655
306,3 4,1810 994,670 0,752 6,219 338,3 4,1869 980,502 0,564 0,644
305,3 4,1810 994,962 0,767 6,200 336,2 4,1866 981,631 0,559 0,645
304,0 4,1810 995,372 0,786 6,182 334,5 4,1864 982,475 0,557 0,646
303,8 4,1810 995,433 0,789 6,179 335,2 4,1865 982,150 0,538 0,643


2 308,5 4,1810993,928 0,719 6,247 339,9 4,1886 979,625 0,537 0,648
306,8 4,1810 994,505 0,744 6,222 339,0 4,1873 980,120 0,521 0,649
304,7 4,1810 995,184 0,835 6,192 337,3 4,1868 981,043 0,570 0,643
303,9 4,1810 995,433 0,787 6,180 335,9 4,1866 981,738 0,539 0,648
303,2 4,1810 995,647 0,800 6,363 335,3 4,1865 982,055 0,553 0,646


4 308,8 4,1810 993,789 0,727 6,251 337,2 4,1868 981,043 0,561 0,645...