practica 1: intercambiadores de calor
Páginas: 9 (2061 palabras)
Publicado: 8 de diciembre de 2013
PRÁCTICA 1
INTERCAMBIADORES DE CALOR EN PARALELO Y EN CONTRACORRIENTE.
OBJETIVO.
Aplicar los conocimientos teóricos al manejar un intercambiador de calor que opera en flujo en paralelo y en contracorriente. Y se obtendrá experimentalmente el coeficiente de transferencia de calor del equipo y lo comparará con el que predice la teoría.
INTRODUCCIÓN.
La industria de procesos químicosutiliza con frecuencia la transferencia de energía en forma de calor, para lo cual se vale de equipos conocidos como intercambiadores de calor El ingeniero químico no dispone únicamente de un solo diseño de estos equipos, sino que cuenta con gran variedad de los mismos, aunque la característica común en la mayoría de ellos es la transferencia de calor de una fase caliente a una fría, ambasseparadas por una pared sólida como se muestra en la Fig. 1.
Fig. 1
Intercambiador de Calor
Cuando dos objetos que están a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, el calor fluye desde el objeto más caliente hacia él más frío. Los mecanismos en virtud de los cuales puede fluir el calor son los siguientes:
CONDUCCIÓN: Si en una sustancia existe un gradiente de temperatura, elcalor puede fluir sin que se produzca un desplazamiento observable de materia. Un ejemplo de esto se presenta en el flujo de calor a través de la pared del tubo metálico.
CONVECCIÓN: La convección está íntimamente ligada a la mecánica de fluidos desde el punto de vista termodinámico. De hecho no se considera como un flujo de calor, sino como una densidad de flujo de entalpía. La identificaciónde la convección con el flujo de calor es una cuestión de conveniencia, ya que en la práctica es difícil separar la convección de la conducción, ambas se engloban conjuntamente bajo el nombre de convección. Un ejemplo de convección es la transferencia de entalpía por los remolinos de flujo turbulento.
Hay dos tipos de convección:
Si las corrientes se ponen en movimiento mediante undispositivo mecánico, tal como una bomba o un agitador, el flujo de calor es independiente de los gradientes de densidad y recibe el nombre de convección forzada.
Si la transferencia de calor se debe solamente a las corrientes provocadas por una diferencia de densidades, la convención es natural.
En términos generales, la radiación se hace importante a temperaturas elevadas y es independiente deltipo de flujo. Un ejemplo de esto se presenta en la pérdida de calor en una tubería de vapor no aislada.
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.
El equipo que se utilizará para la práctica de intercambiadores de calor consta en sus partes esenciales de:
Un intercambiador de tubos concéntricos, horizontal y en forma de horquilla cuya coraza tiene un diámetro de 3” y en el interior de ¾”. Por la coraza pasavapor saturado con medio de calentamiento y por el tubo tendremos agua como fluido de operación.
El intercambiador está construido en sí de tal manera que una parte del opera a corriente paralela y la otra en contracorriente. El vapor que no se condensa y el condensado pasa a un intercambiador de tubos concéntricos en el cual fluye agua para condensar el vapor, este tanque tiene una salida parapoder medir el flujo del condensado.
A este intercambiador de calor se le debe conectar termómetros a la entrada y a la salida para poder saber a qué temperatura entra y sale tanto el agua como el vapor.
DESARROLLO.
Verificar que todas las válvulas y conexiones estén alineadas para permitir que el agua que sale del tanque de alimentación pase por el intercambiador y finalmente al drenaje.Primero se operará con el intercambiador a corriente paralela abriendo la válvula del vapor que permite el paso de este al intercambiador mencionado.
El vapor condensado y el no condensado deberán pasar por el tanque de condensación en donde se condensará la parte de vapor que no condensó y se podrá medir todo el vapor condensado.
Abrir la válvula para permitir el paso del agua por...
INTERCAMBIADORES DE CALOR EN PARALELO Y EN CONTRACORRIENTE.
OBJETIVO.
Aplicar los conocimientos teóricos al manejar un intercambiador de calor que opera en flujo en paralelo y en contracorriente. Y se obtendrá experimentalmente el coeficiente de transferencia de calor del equipo y lo comparará con el que predice la teoría.
INTRODUCCIÓN.
La industria de procesos químicosutiliza con frecuencia la transferencia de energía en forma de calor, para lo cual se vale de equipos conocidos como intercambiadores de calor El ingeniero químico no dispone únicamente de un solo diseño de estos equipos, sino que cuenta con gran variedad de los mismos, aunque la característica común en la mayoría de ellos es la transferencia de calor de una fase caliente a una fría, ambasseparadas por una pared sólida como se muestra en la Fig. 1.
Fig. 1
Intercambiador de Calor
Cuando dos objetos que están a diferentes temperaturas se ponen en contacto térmico, el calor fluye desde el objeto más caliente hacia él más frío. Los mecanismos en virtud de los cuales puede fluir el calor son los siguientes:
CONDUCCIÓN: Si en una sustancia existe un gradiente de temperatura, elcalor puede fluir sin que se produzca un desplazamiento observable de materia. Un ejemplo de esto se presenta en el flujo de calor a través de la pared del tubo metálico.
CONVECCIÓN: La convección está íntimamente ligada a la mecánica de fluidos desde el punto de vista termodinámico. De hecho no se considera como un flujo de calor, sino como una densidad de flujo de entalpía. La identificaciónde la convección con el flujo de calor es una cuestión de conveniencia, ya que en la práctica es difícil separar la convección de la conducción, ambas se engloban conjuntamente bajo el nombre de convección. Un ejemplo de convección es la transferencia de entalpía por los remolinos de flujo turbulento.
Hay dos tipos de convección:
Si las corrientes se ponen en movimiento mediante undispositivo mecánico, tal como una bomba o un agitador, el flujo de calor es independiente de los gradientes de densidad y recibe el nombre de convección forzada.
Si la transferencia de calor se debe solamente a las corrientes provocadas por una diferencia de densidades, la convención es natural.
En términos generales, la radiación se hace importante a temperaturas elevadas y es independiente deltipo de flujo. Un ejemplo de esto se presenta en la pérdida de calor en una tubería de vapor no aislada.
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.
El equipo que se utilizará para la práctica de intercambiadores de calor consta en sus partes esenciales de:
Un intercambiador de tubos concéntricos, horizontal y en forma de horquilla cuya coraza tiene un diámetro de 3” y en el interior de ¾”. Por la coraza pasavapor saturado con medio de calentamiento y por el tubo tendremos agua como fluido de operación.
El intercambiador está construido en sí de tal manera que una parte del opera a corriente paralela y la otra en contracorriente. El vapor que no se condensa y el condensado pasa a un intercambiador de tubos concéntricos en el cual fluye agua para condensar el vapor, este tanque tiene una salida parapoder medir el flujo del condensado.
A este intercambiador de calor se le debe conectar termómetros a la entrada y a la salida para poder saber a qué temperatura entra y sale tanto el agua como el vapor.
DESARROLLO.
Verificar que todas las válvulas y conexiones estén alineadas para permitir que el agua que sale del tanque de alimentación pase por el intercambiador y finalmente al drenaje.Primero se operará con el intercambiador a corriente paralela abriendo la válvula del vapor que permite el paso de este al intercambiador mencionado.
El vapor condensado y el no condensado deberán pasar por el tanque de condensación en donde se condensará la parte de vapor que no condensó y se podrá medir todo el vapor condensado.
Abrir la válvula para permitir el paso del agua por...
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