informe de tubos concentricos

INFORME DE INTERCAMBIADORES DE TUBOS CONCENTRICOS

INTRODUCCION

Los intercambiadores de calor son aparatos que facilitan el intercambio de calor entre dos fluidos que se encuentran a temperaturas diferentes y evitan al mismo tiempo que se mezclen entre sí. En el intercambiador la transferencia de calor suele comprender convección, en cada fluido y conducción a través de la pared que lossepara. El intercambiador de calor de tubos concéntricos es el tipo de intercambiador más simple, el cual consta de dos tubos concéntricos de diámetros diferentes. (Cengel., 2007). En este tipo de intercambiador se puede usar tanto flujo a contracorriente como en paralelo, con el espacio anular ocupado tanto por el fluido caliente como por el frío, mientras el otro fluido ocupa la tubería interna.(Holman., 1998). En el flujo paralelo los dos fluidos, el frío y el caliente, entran en el intercambiador por el mismo extremo, y se mueven en la misma dirección. Por otra parte, en el contraflujo los fluidos entran en el intercambiador por los extremos opuestos y fluyen en direcciones opuestas. (Cengel., 2007).
El intercambiador puede fabricarse con un simple par de tubos adaptando lasconexiones en los extremos, o con varios pares interconectados en serie, este intercambiador es útil principalmente para velocidades de flujo bajas (Geankoplis., 1998). Siendo de esta manera extremadamente útil, ya que se puede ensamblar en cualquier taller de plomería a partir de partes estándar, proporcionando superficies de transferencia de calor a bajo costo.
Estos dispositivos tienen un gran númerode aplicaciones en cuanto a procesos de producción de energía, refrigeración, calefacción y acondicionamiento de aire, elaboración de alimentos, elaboración de productos químicos, refinación de petróleo, y el funcionamiento de casi todos los vehículos. (Mills., 1997).

Algunas aplicaciones

• Calentar un fluido frío mediante un fluido con mayor temperatura.
• Reducir la temperatura de unfluido mediante un fluido con menor temperatura.
• Llevar al punto de ebullición a un fluido mediante un fluido con mayor temperatura.
• Condensar un fluido en estado gaseoso por medio de un fluido frío.
• Llevar al punto de ebullición a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor temperatura.



Los objetivos de esta práctica fueron:
Realizar el cálculo de coeficiente depelícula para la transmisión de calor a través del tubo interno, al externo y posteriormente al medio.

Identificar la variación de temperatura que ocurre para los arreglos de flujo en paralelo y contracorriente.


METODOLOGÍA
Materiales y Equipos
Intercambiador de tubos concéntricos
Cronometro
Termómetro
Calentador de agua
Guantes de carnaza
Balde plástico de 12 litros
Probetas de 100 y1000 ml
Lector de temperaturas
Pie de rey

Descripción del equipo
El intercambiador de calor de tubos concéntricos, está constituida por dos tubos concentrados de diferentes diámetros y está conectado a un calentador de agua. El tubo interno está constituido por cobre, el cual es un material altamente conductor, el tubo externo es de un material de baja conductividad, plástico, con esto sepretende lograr el máximo intercambio entre los fluidos con un mínimo de perdidas. Este intercambiador permite dos configuraciones en cuanto a la dirección de los fluidos a contracorriente y en paralelo.


Fig. 1. Esquema del equipo y sus partes

Procedimiento
1. Se encendió el calefactor cuatro horas antes, para que el fluido caliente tuviera una temperatura apropiada.

2. Se determino elarreglo de flujo para operar el equipo (paralelo/contracorriente).

3. Se estabilizaron los flujos mínimos de entrada y salida de ambos fluidos.

4. Se estabilizaron los flujos mínimos de entrada y salida.

5. Se obtuvieron tres flujos diferentes mediante la apertura de la válvula de agua en cada arreglo (paralelo/contracorriente)

6. Se obtuvieron los datos de temperatura de entrada y...