TRANSFERENCIA DE CALOR TANQUE AGITADO

FUNDAMENTO TEORICO:
En las industrias químicas se utiliza con gran frecuencia una sencilla caldera encamisada como tanque de reacción. En muchos casos, como ocurre en reacciones de nitración osulfonación, es preciso comunicar o retirar calor de la mezcla, bien para controlar la velocidad de reacción o para conseguir que sea completa. La adición o separación de calor se consigue adecuadamentehaciendo pasar vapor de agua o agua de refrigeración a través de una camisa acoplada a la superficie exterior, o bien mediante un serpentín situado en el interior del tanque. En cualquier caso seutiliza algún tipo de agitador para obtener una buena mezcla en el tanque. Para mezclas muy viscosas se utilizan agitadores tipo áncora, mientras que para líquidos no demasiados viscosos se empleanagitadores de palas o tipo turbina.
En nuestro tanque de reacción con serpentín de refrigeración, las resistencias térmicas de calor se deben a la película de agua situada sobre el interior del serpentín, lapared del tubo, la película situada sobre el exterior del serpentín y costras que puedan existir sobre cualquiera de las superficies. En la pared del tubo y en las costras, el calor se transfiere porconducción, mientras que en las películas se transfiere por convección.
La transferencia de calor por el interior del serpentín se define por:
Q=UAρTm
La transferencia de calor por el interior delserpentín se define por:
Q=GmfCpf ( Tsf - Tef )
Gmf= gasto másico del fluido frio.
Cpf = capacidad calorífica del fluido frio.
Tsf = temperatura de salida del fluido frio.
Tef = temperatura deentrada del fluido frio.
El coeficiente global de transmisión de calor se puede expresar por la ecuación:
1/UA = 1/hiAi + xw/kwAw + 1/hoAo + Ro/Ao + Ri/Ai
Ro y Ri son las resistencias debidas a lascostras y los demás se corresponden con la resistencia de la película interior, de la pared y de la película exterior.
El coeficiente de película interior ( hi )para un serpentín de puede calcular...