intercambiador de calor

Intercambio de calor
OBJETIVOS
Evaluar los coeficientes individuales de transmisión de calor hi y hoEncontrar el coeficiente total de transmisión de calor Ui y Uo
Calcular el factor de obstrucción total RdGraficar hi y ho vs velocidad lineal y encontrar las constantes a y b de la relación siguiente :
hx=a*vb donde x=i,0
Hallar la eficiencia del calefactor eléctrico
ESTRUCTURA DEL APARATOIntercambiador en contra corriente de tipo tubo doble de cobre tipo L de ½” y ¾”, dispuestos en forma de U con una longitud de 10’.
IIMATERIALES Y MÉTODOS
2.1MATERIALES
- Bomba centrifuga
- 4 Termómetro
2 rotámetros
Equipo de calefacción
DESCRIPCION DEL EQUIPO
Intercambiador de Doble Tubo:
Es el tipo más sencillo de cambiador de calor. La tubería doble consiste esencialmente endos tubos concéntricos, con un fluido fluyendo a través del tubo central, en tanto que el otro se mueve a contracorriente dentro del espacio anular. La longitud de cada sección está generalmente limitada a las longitudes estándar de los tubos; así que si se requiere una superficie apreciable para la transferencia de calor, se emplea frecuentemente los llamados bancos o secciones. Si el árearequerida fuera demasiado grande, entonces este tipo de cambiadores no es el aconsejable. El empleo de cambiador de calor de tubería doble no se limita al caso de intercambio de calor líquido - líquido, sino que también puede usarse para sistemas gas - líquido y para sistemas gas - gas. Los materiales de construcción pueden variar, dependiendo de los fluidos que se van ha procesar. Cualesquiera de losdos tubos puede moverse a través del tubo, o a través del anillo, a velocidades relativamente altas, limitadas sólo por el proceso de transferencia de calor.
El sistema constaba de un tanque de calefacción en donde el agua ingresaba a la
temperatura ambiente y aumentaba su temperatura por efecto de la resistencia que existía en el interior de este, enseguida la bomba succionaba el agua calientehacia una tubería de ½´´, el cual estaba conectado a un rotámetro con el cual podíamos controlar su caudal. En ese mismo instante por otra un tubo de ¾´” que contenía concéntricamente en su interior al tubo de ½´’, fluía en contracorriente el agua a la temperatura ambiente, este tubo también estaba conectado en paralelo a un rotámetro. Consideramos que el fluido caliente fluye dentro del tubo y elfrio en el espacio anular.
Ambos tubos tenían un termómetro tanto a la salida como a la entrada de cada
Fluido obteniendo así la temperatura T1 y T2 para el fluido caliente y t1 y t2 para el fluido frío.
2.3FUNDAMENTO TEORICO
Las industrias de procesos químicos utilizan ampliamente la transferencia de energía como calor.
Intercambiador de calor.- Es un dispositivo donde se produce unatransferencia de calor con la característica de que tiene que haber un fluido frío y un fluido caliente, separados por una frontera sólida. Su función es aumentar la temperatura del fluido frío y disminuir la del fluido caliente.
Tres son los tipos fundamentales de transmisión de calor: Conducción, Convección y Radiación.
Conducción.- Es la transmisión de calor de una parte a otra de un mismocuerpo, o de un cuerpo a otro con el que esta en contacto físico, sin que produzca un desplazamiento apreciable de las partículas del cuerpo.
Convección.- Es la transmisión de calor de un punto a otro en un fluido, gas o liquido, mezclándose una porción de fluido con la otra. En la convección natural, el movimiento de fluido es por entero el resultado de las diferencias de densidades ocasionadas porlas diferentes temperaturas; en la convección forzada el movimiento se produce por medios mecánicos.
Radiación.- Es la transmisión de calor de un cuerpo a otro, con el que no esta en contacto, por medio del movimiento de las ondas a través del espacio.
CONDUCCION ESTACIONARIA Y CONDUCTIVIDAD TERMICA
La ecuación diferencial fundamental para la transmisión de calor es la ley de Fourier:
=kA(1)...