Calculo intercambiado de calor

JULIÁN CAMILO
INGENIERÍA DE PROCESOS UNIVERSIDAD NACIONAL DE

COLOMBIA SEDE MANIZALES

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______ Intercambiador De Calor: Calcular unintercambiador de calor para calentar una mezcla de agua melaza antes de entrar aun fermentar de producción de alcohol. Todos los datos supóngalos.

Melaza T=25°C 0.9 Kg/s Agua T=75°C 0.5 Kg/sIntercambiador

Melaza T=32°C

Agua T=?

Propiedades de la melaza:

Densidad [Kg/mˆ3]

Viscosidad [Pa .s]

Capacidad calorífica [J/Kg K]

Conductividad térmica [W/m °C]

Propiedades delagua:

Densidad [Kg/mˆ3]

Viscosidad [Pa .s]

Capacidad calorífica [J/Kg K]

Conductividad Térmica [W/m °C]

Determinación de las temperaturas

Entonces la temperatura de salida es de lacorriente fría (melaza) es:

Para analizar el intercambiador por medio del método LMTD

Determinar el coeficiente universal de transferencia de calor: El coeficiente de transferencia de calorconvectivo interno hi: Considerando la temperatura media del tubo interno como:

Propiedades de la melaza a 28.5 °C Densidad: 1282.62057 Kg/mˆ3 Viscosidad: 0.0003679 Pa .s Capacidad calorífica: 2832.8855J/Kg °C Conductividad térmica: 0.4137 W/m K Donde diámetro de un tubo comercial tiene las siguientes dimensiones: Di (diámetro interno)=2.9 in=0.07366m Do (diámetro externo)=3.5 in=0.0889m Donde elDe (diámetro equivalente)

Y la conductividad térmica del acero inoxidable seria 15 W/ (m K) Reynolds del fluido (melaza)

Para este tipo de flujo turbulento tenemos entonces:

Donde Pr =1.28f=0.0254

La temperatura media del tubo externo será:

Las propiedades del agua a 70.767°C Densidad: 969.8167 Kg/mˆ3 Viscosidad: 6.9041*10 ^-4Pa .s Capacidad calorífica: 4187.725 J/Kg °CConductividad térmica: 0.6632W/m K

Reynolds del fluido

Donde Pr=5.77 f=0.00778

Por tanto ho

Suponiendo las resistencias por obstrucción igual a Ri= 0.000176 mˆ2/Kw Ro=0.000352 mˆ2/Kw

y

u=...