Intercambiador de calor de doble tubo
Páginas: 17 (4181 palabras)
Publicado: 11 de octubre de 2014
Universidad Nacional Experimental Politécnica.
“Antonio José de Sucre”
Vice – Rectorado de Barquisimeto.
Departamento de Ingeniería Química.
Laboratorio de Fenómenos de Transporte.
Práctica Nº 8.
Intercambiador de calor de doble tubo.
Alumnas:
Ivana Rojas.
Exp.:20091-0165.
Asdrei Gutiérrez.
Exp.:20091-0223.
Sección N° 2.Mayo, 2014.
INTRODUCCIÓN.
Existen muchos procesos de ingeniería que requieren de la transferencia de calor. Para este proceso se necesitan los intercambiadores de calor, los cuales se utilizan para enfriar o calentar fluidos. Los intercambiadores de calor de tubos concéntricos o doble tubo son los más sencillos que existen. Están constituidos por dos tubos concéntricos de diámetrosdiferentes. Uno de los fluidos fluye por el interior del tubo de menor diámetro y el otro fluido fluye por el espacio anular entre los dos tubos.
En la presente practica se hace uso de un intercambiador de doble tubo y coraza que consta de 7 tubos, entre los cuales se tienen, de pared delgada, bronce, acero inoxidable, corrugado, entre otros; y llaves que permiten manipular la dirección del fluidoparalelo, contracorriente, o la temperatura del mismo; frio o caliente, de igual manera se cuenta con la presencia de termómetros, un rotámetro y diversos utensilios y equipos que permiten llevar a cabo la práctica.
Es importante señalar que el intercambiador de doble tubo es 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.
El objetivo fundamental es demostrar la transferencia de calor para este tipo de intercambiador, donde se pueda operar en diferentes direcciones de fluidos, régimenes de flujo y diferentes materiales, así como el fenómeno de convección libre al aire y el acoplamiento de tubos en serie para lograr dos pasos, en paralelo y en contracorriente,todo esto por medio de las lecturas de temperatura, que permitirán la realización de los cálculos pertinentes para proceder a comparar y discutir los resultados.
MARCO TEORICO.
Calor.
El calor (representado con la letra Q) es la energía transferida de un sistema a otro (o de un sistema a sus alrededores) debido en general a una diferencia de temperatura entre ellos. El calorque absorbe o cede un sistema termodinámico depende normalmente del tipo de transformación que ha experimentado dicho sistema.
Dos o más cuerpos en contacto que se encuentran a distinta temperatura alcanzan, pasado un tiempo, el equilibrio térmico (misma temperatura). Este hecho se conoce como Principio Cero de la Termodinámica, y se ilustra en la siguiente figura.
Un aspecto del calor queconviene resaltar es que los cuerpos no almacenan calor sino energía interna. El calor es por tanto la transferencia de parte de dicha energía interna de un sistema a otro, con la condición de que ambos estén a diferente temperatura. Sus unidades en el Sistema Internacional son los julios (J)
La expresión que relaciona la cantidad de calor que intercambia una masa m de una cierta sustancia conla variación de temperatura Δt que experimenta es:
donde c es el calor específico de la sustancia.
En general, el calor específico de una sustancia depende de la temperatura. Sin embargo, como esta dependencia no es muy grande, suele tratarse como una constante. En esta tabla se muestra el calor específico de los distintos elementos de la tabla periódica y en esta otra el calor específico dediferentes sustancias.
Cuando se trabaja con gases es bastante habitual expresar la cantidad de sustancia en términos del número de moles n. En este caso, el calor específico se denomina capacidad calorífica molar C. El calor intercambiado viene entonces dado por:
En el Sistema Internacional, las unidades de la capacidad calorífica molar son J/molK.
Criterio de signos: el calor absorbido...
“Antonio José de Sucre”
Vice – Rectorado de Barquisimeto.
Departamento de Ingeniería Química.
Laboratorio de Fenómenos de Transporte.
Práctica Nº 8.
Intercambiador de calor de doble tubo.
Alumnas:
Ivana Rojas.
Exp.:20091-0165.
Asdrei Gutiérrez.
Exp.:20091-0223.
Sección N° 2.Mayo, 2014.
INTRODUCCIÓN.
Existen muchos procesos de ingeniería que requieren de la transferencia de calor. Para este proceso se necesitan los intercambiadores de calor, los cuales se utilizan para enfriar o calentar fluidos. Los intercambiadores de calor de tubos concéntricos o doble tubo son los más sencillos que existen. Están constituidos por dos tubos concéntricos de diámetrosdiferentes. Uno de los fluidos fluye por el interior del tubo de menor diámetro y el otro fluido fluye por el espacio anular entre los dos tubos.
En la presente practica se hace uso de un intercambiador de doble tubo y coraza que consta de 7 tubos, entre los cuales se tienen, de pared delgada, bronce, acero inoxidable, corrugado, entre otros; y llaves que permiten manipular la dirección del fluidoparalelo, contracorriente, o la temperatura del mismo; frio o caliente, de igual manera se cuenta con la presencia de termómetros, un rotámetro y diversos utensilios y equipos que permiten llevar a cabo la práctica.
Es importante señalar que el intercambiador de doble tubo es 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.
El objetivo fundamental es demostrar la transferencia de calor para este tipo de intercambiador, donde se pueda operar en diferentes direcciones de fluidos, régimenes de flujo y diferentes materiales, así como el fenómeno de convección libre al aire y el acoplamiento de tubos en serie para lograr dos pasos, en paralelo y en contracorriente,todo esto por medio de las lecturas de temperatura, que permitirán la realización de los cálculos pertinentes para proceder a comparar y discutir los resultados.
MARCO TEORICO.
Calor.
El calor (representado con la letra Q) es la energía transferida de un sistema a otro (o de un sistema a sus alrededores) debido en general a una diferencia de temperatura entre ellos. El calorque absorbe o cede un sistema termodinámico depende normalmente del tipo de transformación que ha experimentado dicho sistema.
Dos o más cuerpos en contacto que se encuentran a distinta temperatura alcanzan, pasado un tiempo, el equilibrio térmico (misma temperatura). Este hecho se conoce como Principio Cero de la Termodinámica, y se ilustra en la siguiente figura.
Un aspecto del calor queconviene resaltar es que los cuerpos no almacenan calor sino energía interna. El calor es por tanto la transferencia de parte de dicha energía interna de un sistema a otro, con la condición de que ambos estén a diferente temperatura. Sus unidades en el Sistema Internacional son los julios (J)
La expresión que relaciona la cantidad de calor que intercambia una masa m de una cierta sustancia conla variación de temperatura Δt que experimenta es:
donde c es el calor específico de la sustancia.
En general, el calor específico de una sustancia depende de la temperatura. Sin embargo, como esta dependencia no es muy grande, suele tratarse como una constante. En esta tabla se muestra el calor específico de los distintos elementos de la tabla periódica y en esta otra el calor específico dediferentes sustancias.
Cuando se trabaja con gases es bastante habitual expresar la cantidad de sustancia en términos del número de moles n. En este caso, el calor específico se denomina capacidad calorífica molar C. El calor intercambiado viene entonces dado por:
En el Sistema Internacional, las unidades de la capacidad calorífica molar son J/molK.
Criterio de signos: el calor absorbido...
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