intercambiadores de calor

TRABAJO ESPECIAL DE GRADO

DISEÑO COMPUTARIZADO DE INTERCAMBIADORES DE CALOR
BAJO AMBIENTE WINDOWS (PARTE II)

Presentado ante la Ilustre
Universidad Central de Venezuela
para optar al Título de Ingeniero Químico
por el Br. Mickael Abdalah Baschour

Caracas, Junio de 2.002

Abdalah B. Mickael

DISEÑO COMPUTARIZADO DE INTERCAMBIADORES DE CALOR
BAJO AMBIENTE WINDOWS (PARTE II)Tutores: Prof. José Francisco Fernández y Prof. Rosalba Sciamanna.
Tesis. Caracas, U.C.V. Facultad de Ingeniería.
Escuela de Ingeniería Química. 2002, 175 p.

Palabras Claves: Intercambiador, Diseño,Doble Tubo, Evaluación, Carcasa y Tubo,
Placas, Software.

Resumen. Debido al rápido avance de la tecnología computacional de los últimos años,
existe en la actualidad un creciente interés dedisponer de programas que permitan generar
soluciones a los problemas típicos de ingeniería de forma confiable y en el menor tiempo
posible. Es por ello que el objetivo principal de este trabajo fue elaborar un programa bajo
ambiente Windows que permitiera, de manera amigable, sencilla y con una orientación
inclusive hacia el área docente, diseñar y evaluar intercambiadores de calor del tipodoble
tubo, carcasa y tubo y finalmente de placas. La elaboración de dicho programa se efectuó
en dos grandes etapas: Una primera en la que se montaron las hojas de cálculo elaboradas
en Excel, donde se realizó toda la parte de cálculo inherente a los métodos empleados, en
este caso el método Kern para intercambiadores doble tubo y carcasa y tubo, el método Bell
& Delaware para intercambiadoresde carcasa y tubo y el método Chester & Jensen para
intercambadores de placas, mientras que en la segunda etapa se construyeron las ventanas
de la interfaz con el usario y se elaboraron las rutinas de programación necesarias para la
corrida del programa. Esta última etapa se realizó en el lenguaje de programación Visual
Basic 6.0. La validación del programa se realizó a través

de datosobtenidos de la

bibliografía especializada y de hojas de especificación reales (data sheets). Cabe señalar,
que una de las características innovadoras de este programa, es que cuenta con un módulo

que le permite al usuario ver los cálculos realizados paso a paso, incluyendo los ciclos
iterativos. Los resultados obtenidos para la mayoría de los casos estudiados en la
validación, reportanporcentajes de desviación menores al 10 %, confirmando que el
programa es aplicable y confiable, siempre y cuando se respeten los criterios de diseño y
evaluación de cada uno de los métodos empleados. En esta versión, el programa tiene
algunas limitaciones, debido a lo extenso y complejo que son los procesos de transferencia
de calor, pero que pueden ser complementados en proyectos futuros, dondese mejore la
presente versión. Entre las limitaciones más generales, se tiene que el programa solo trabaja
con procesos sin cambios de fase, carece de modelos termodinámicos para estimar las
propiedades de los gases, y por último, se emplea un solo método de estudio para
intercambiadores de doble tubo e intercambiadores de placas. Adicionalmente, el programa
cuenta con un manual elaborado conla finalidad de que el usuario pueda familiarizarse de
una manera más rápida con todo el contenido del mismo. En conclusión, este programa
constituye una herramienta útil para la enseñanza del diseño. funcionamiento y evaluación
de estos tipos de intercambiadores, permitiendo con su uso una enseñanza más dinámica e
ilustrativa, donde se podrá invertir más tiempo en el análisis e interpretaciónde los
problemas relacionados con el intercambio de calor.

ÍNDICE GENERAL iv
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ÍNDICE
Contenido

Pág.

Índice de tablas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

vii

Índice de figuras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ix

Lista de símbolos. . . . . . . . . . . . . . . . . . ....