INTERCAMBIADORES DE CALOR

1. OBJETIVOS

 OBJETIVOS GENERALES:


Comprobar que la temperatura del fluido caliente disminuye a la vez que se desplaza por el tubo, por lo
tanto la temperatura del fluido frío aumenta al desplazarse, siempre y cuando la temperatura del fluido
frío es menor que la del fluido caliente en cualquier punto de la longitud.



Determinar como influyen los flujos de vapor, agua y aceiteen el valor del coeficiente de película.



Determinar como influyen los flujos de vapor, agua y aceite en el valor de MLDT.



Determinar como varia el valor de U con la temperatura en el transcurso del intercambiador.



Determinar como se afecta el valor de U con los flujos de vapor, agua y aceite.



Comparar todos los Rd hallados.
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Realizar el balance de energía del intercambiador, tanto en la sección de calentamiento, como en la
sección de enfriamiento. Determinar las perdidas por radiación del sistema.



Elaborar una gráfica de temperatura vs longitud para la zona de enfriamiento, calentamiento y para todo
el intercambiador.



Determinar la diferencia media logarítmica de temperaturas (MLDT) considerando dosintercambiadores: vapor-aceite y agua-aceite.



Elaborar una gráfica de MLDT vs flujo de vapor, agua y aceite.



Determinar los coeficientes de película para cada uno de los intercambiadores: vapor-aceite y aguaaceite



Elaborar una gráfica de h vs flujo de vapor, agua y aceite.



Determinar los coeficientes globales de transferencia de calor para los dos intercambiadores.

Calcular el factor de suciedad Rd combinado.



Comparar los coeficientes obtenidos con los suministrados en la literatura.



Elaborar una gráfica de U vs t para los dos intercambiadores.



Elaborar tres gráficas de U vs flujos.



Hallar las efectividades locales y globales.
2. MARCO TEORICO (Intercambiador de Calor)
Un intercambiador de calor es un aparato quetransfiere energía térmica desde un fluido a alta
temperatura hacia un fluido a baja temperatura, con ambos fluidos moviendose a través del
aparato.
Los intercambiadores de calor tienen diferentes nombres según el uso, como por ejemplo:



Los calentadores: Se usan primariamente para calentar fluidos de proceso y generalmente es utilizado
vapor como fluido de calentamiento, para este fin.

Los enfriadores : se emplean para enfriar fluidos de proceso; el agua es utilizada como el medio
enfriador principal.



Los condensadores: Son enfriadores cuyo principal propósito es eliminar calor latente para lograr la
condensación de un gas.



Los hervidores: Tienen el propósito de suplir los requerimientos de calor en los procesos de destilación
como calor latente.



Losevaporadores: Se emplean para la concentración de soluciones por evaporación de agua, si se
evapora otro fluido además de el agua, la unidad se llama vaporizador.
2.1. INTERCAMBIADOR DE DOBLE TUBO (ANATOMÍA).
La imagen industrial de este aparato es la mostrada en la siguiente figura.
Las partes principales son dos juegos de tubos concéntricos, dos tés conectoras, un cabezal
de retorno y uncodo en “U”. La tubería interior se soporta en la exterior mediante estoperos y
el fluido entra a el tubo interior a través de una conexión roscada localizada en al parte externa
del intercambiador.
Las tés tienen boquillas o conexiones roscadas que permiten la entrada y salida del fluido, el
ánulo que cruza de una sección a otra a través del cabezal de retorno.
La tubería interior se conectamediante una conexión en “U” que está generalmente expuesta,
pues no representa una superficie considerable para la transferencia de calor, cuando se
arregla en dos pasos, como en la figura anterior, la unidad se llama horquilla.
2.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL INTERCAMBIADOR DE TUBOS CONCÉNTRICOS.
2.2.1 VENTAJAS.



Diseño: Es muy fácil realizar sus partes estándar para un posterior...