Condensadores multitubulares

aho

2010
LABORATORIO TRANSFERENCIA DE CALOR
Preinforme Experiencia Nº6 “Condensador Multitubular”
Profesor: Patricio Núñez M. Ayudante: Alejandra Jorquera Alumnos: Armin Geissbühler M. Fernando Bórquez M. Día y Bloque: Miércoles, 8

Dpto. de Ingeniería Química y Ambiental

UTFSM Casa Central, Valparaíso

Universidad Técnica Federico Santa María

25/10/2010

Parte Conceptual

1.Explique cómo se pone en marcha y se apaga el equipo. Indicando el orden en que se deben abrir las válvulas y porqué. Para poder poner en marcha el equipo se debe en primer lugar abrir la válvula de agua y a continuación la de vapor. Se realiza de esta forma para evitar algún tipo de daño en tubos que pudiera ser provocado por la temperatura. Para detener el equipo, se debe realizar la accióncontraria, esto quiere decir, cerrar la válvula de vapor y a continuación la de agua. 2. Explique qué es un condensador y que tipos existen (de forma breve). Los fluidos pueden estar en varios estados como lo son gas, vapor o líquido. La condensación es el cambio de estado vapor a un estado líquido, por lo que un condensador es un equipo que en la entrada posee un vapor y finalmente sale como líquidotransfiriendo el calor proveniente del cambio de estado a una corriente enfriadora que es la que absorbe esta energía. Los condensadores se pueden clasificar dependiendo del tipo de fluido de servicio (aire o algún tipo de líquido), de su posición (axiales, laterales), según el numero de pasos (un paso, dos), o por su número de cuerpos (uno, dos). 3. Realice el balance general de energía para elcondensador, incluyendo el calor de servicio, calor de producto, calor de diseño, pérdidas, cambio de fase, en estado estacionario.
Teb . T1   Q  mvapor      C p ,vapor (T )dT   C p ,liquido (T )dT    Teb . T2  

Q  mservicio  C p , servicio  T4  T3  Q  U  A  LMTD  Ft

LMTD 

T1  T4   (T2  T3 )
 T T  ln  1 4   T2  T3 

Q permitido  Qemitido Qabsorvido  Qvapor  Qservicio

T1: temperatura de entrada de producto. T2: temperatura de salida de producto. T3: temperatura de entrada de servicio. T4: temperatura de salida de servicio. U: coeficiente global de transferencia de calor. A: área de transferencia de calor. Ft: factor de corrección para intercambiadores que constan con mas de un paso. 4. Identifique correlaciones aplicables en elproceso de condensación para estimar el coeficiente de transferencia de calor. No olvide indicar las restricciones que incluya cada correlación. Para coeficiente de transferencia de calor para el fluido de servicio (agua) en los tubos:

hagua  150  1  0,11  T F  

v 0,8  ft / s  D.I 0,2 [in]

T = Temperatura del agua [ºF] V = Velocidad del fluido dentro de los tubos [ft/s] Di =Diámetro interno de los tubos [in] Para coeficiente de transferencia de calor para vapor en intercambiador: Horizontal:
 2  g  hv  0, 76  k        Г = W/L W = F/área
1/3

μ = Viscocidad fluido. g = Aceleración de gravedad. k = Coeficiente de conductividad térmica. ρ = Densidad de fluido. F = Caudal de fluido por unidad de tiempo. L = Largo de tubo.

Vertical:
 2  g  hv 0,925  k        Г = W/π·D W = F/área
1/3

Además:
hnuevo  Fantiguo    hantiguo  Fnuevo 
1/ 3

μ = Viscosidad fluido. k = Coeficiente de conductividad térmica. ρ = Densidad de fluido. g = Aceleración de gravedad. F = Caudal de fluido por unidad de tiempo. L = Largo de tubo. 5. Establezca algún criterio para determinar que el sistema alcanzó el estado estacionario. Para poderdecir que el sistema se encuentra en un estado estacionario, debe ocurrir que el calor que se emite debe ser igual al calor absorbido mas las perdidas como calor disipado, es decir, que la temperatura de entrada y de salida tanto de servicio como de producto no deben ir variando durante el tiempo. 6. ¿Qué es un parámetro de escalamiento? ¿Para que se utilizan? Los parámetros de escalamiento son...