Practica Tubos Concentricos

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E
INDUSTRIAS EXTRACTIVAS.

LABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALOR

“TUBOS CONCÉNTRICOS”.



Transmisión de calor en tubos concéntricos
MARCO TEORICO
Un intercambiador de calor es un aparato que transfiere energía térmica desde un fluido a alta temperatura hacia un fluido a baja temperatura, con ambos fluidosmoviéndose a través del aparato.
Los intercambiadores de calor tienen diferentes nombres según el uso, como por ejemplo:
* Los calentadores: Se usan primariamente para calentar fluidos de proceso y generalmente es utilizado vapor como fluido de calentamiento, para este fin.
* Los enfriadores: se emplean para enfriar fluidos de proceso; el agua es utilizada como el medio enfriador principal.* Los condensadores: Son enfriadores cuyo principal propósito es eliminar calor latente para lograr la condensación de un gas.
* Los hervidores: Tienen el propósito de suplir los requerimientos de calor en los procesos de destilación como calor latente.
* Los evaporadores: Se emplean para la concentración de soluciones por evaporación de agua, si se evapora otro fluido además de elagua, la unidad se llama vaporizador.
INTERCAMBIADOR EN TUBOS CONCENTRICOS O DE DOBLE TUBO.
La imagen de este aparato es la mostrada en la siguiente figura.

Las partes principales son dos juegos de tubos concéntricos, dos tés conectoras, un cabezal de retorno y un codo en “U”. La tubería interior se soporta en la exterior mediante estoperos y el fluido entra a el tubo interior a través de unaconexión roscada localizada en al parte externa del intercambiador.
Los tés tienen boquillas o conexiones roscadas que permiten la entrada y salida del fluido, el ánulo que cruza de una sección a otra a través del cabezal de retorno.
La tubería interior se conecta mediante una conexión en “U” que está generalmente expuesta, pues no representa una superficie considerable para la transferencia decalor, cuando se arregla en dos pasos, como en la figura anterior, la unidad se llama horquilla.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL INTERCAMBIADOR DE TUBOS CONCÉNTRICOS.
VENTAJAS.
* Diseño: Es muy fácil realizar sus partes estándar para un posterior montaje.
* Montaje: Se puede ensamblar en cualquier taller de plomería.
* Costos: Proporciona superficies de transferencia de calor a bajo costo.DESVENTAJAS.
* Transferencia: La principal desventaja es la pequeña superficie de transferencia de calor contenida en una horquilla simple.
* Fugas: Cuando se usa con un equipo de destilación se requiere gran número de horquillas y en cada horquilla existe la posibilidad de fugas debido a las conexiones.
* Espacio: Para los procesos industriales que requieren grandes superficies detransferencia de calo, se necesitan gran número de equipos, los que no se pueden acomodar en pequeños espacios. se recomienda el uso de tubos concéntricos para superficies pequeñas (100-200 ft2).
* Mantenimiento: El tiempo y gastos requeridos para desmontarlos y realizar limpiezas son prohibitivos, comparados con otros tipos de equipos.
POSICIÓN DE LOS FLUIDOS
La colocación de los fluidosdepende de varios factores, el más importante es el de colocar el de fluido caliente en el tubo interior con el objetivo de que no halla pérdidas de calor por convección al medio exterior (aire). También hay otros factores que suprimen a este como por ejemplo que el fluido sea corrosivo o tóxico en caso de este se colocara este fluido en el tubo interior porque es preferible que se dañe el tubointerior que el exterior para evitar pérdidas de este fluido, además si llegara haber un escape el medio ambiente no estaría en peligro ya porque el fluido tóxico se encuentra en la tubería interior. La colocación de los fluidos depende también de la caída de presión en los tubos, ya que la caída de presión de cada tubo debe ser menor a la presión disponible de cada uno.
OBJETIVOS
* Determinar la...