Jonatan Tubos Concentricos

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Operaciones Unitarias

Laboratorio de Transferencia de Calor

Practica No. 2
TUBOS CONCÉNTRICOS

Nombre:

Desiga Pérez Jonatan Israel

Grupo: 2IM53



Fecha de Entrega: 21 de Octubre de 2015
TUBOS CONCÉNTRICOS

OBJETIVOS
Determinar la eficiencia térmica del equipo.
Analizar el comportamiento delintercambiador de calor a diferentes condiciones de operación.
Aprender a operar el equipo de tubos concéntricos.
Determinar el coeficiente global de transferencia de calor experimental, teórico y realizar análisis comparativo.

INTRODUCCIÓN
Los intercambiadores de calor son equipos que permiten el calentamiento, cambio de fase o enfriamiento de un fluido (liquido o gas) por medio de otro fluido adiferente temperatura y separado por una pared generalmente metálica.
Un intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto.
Son parte esencial de los dispositivos de calefacción, refrigeración, acondicionamiento de aire, producción de energía y procesamiento químico.

Clasificación
Losintercambiadores de calor pueden clasificarse según como sea:
Intercambiadores de contacto directo: son aquellos dispositivos en los que los fluidos sufren una mezcla física completa.
Intercambiadores de contacto indirecto:
Alternativos: ambos fluidos recorren un mismo espacio de forma alternada, la mezcla entre los fluidos es despreciable.
De superficie: son equipos en los que la transferencia decalor se realiza a través de una superficie, cilíndrica o plana, sin permitir el contacto directo.
Existen dos tipos de intercambiadores de contacto indirecto
los cambiadores de flujo paralelo (intercambio líquido - líquido)
los cambiadores de flujo cruzado (intercambio líquido - gas)

Clasificación de los intercambiadores de calor de superficie
Los intercambiadores de flujos paralelos, se utilizangeneralmente para el intercambio térmico líquido-líquido, mientras que los de flujos cruzados se utilizan generalmente en el intercambio líquido-gas.

Intercambiadores de calor tubulares
El cambiador indirecto más simple es el cambiador de tubos concéntricos; consta de dos tuberías concéntricas, una en el interior de la otra, circulando los dos fluidos por el espacio anular y por la tuberíainterior. Los flujos pueden ser en el mismo sentido (corrientes paralelas) o en sentido contrario (contracorriente).

Transmisión de calor por conducción
La conducción es la forma en que tiene lugar la transferencia de energía a escala molecular. Cuando las moléculas absorben energía térmica vibran sin desplazarse, aumentando la amplitud de la vibración conforme aumenta el nivel de energía. Estavibración se transmite de unas moléculas a otras sin que tenga lugar movimiento alguno de traslación. En la transmisión de calor por conducción no hay movimiento de materia. La conducción es el método más habitual de transmisión de calor en procesos de calentamiento/enfriamiento de materiales sólidos opacos. Si existe una gradiente de temperatura en un cuerpo, tendrá lugar una transmisión de calor desdela zona de alta temperatura hacia la que está a temperatura más baja. El flujo de calor será proporcional al gradiente de temperatura.

Transmisión de calor por convección
Cuando un fluido circula alrededor de un sólido, por ejemplo por el interior de una tubería, si existe una diferencia de temperatura entre ambos, tiene lugar un intercambio de calor entre ellos. Esta transmisión de calor se debeal mecanismo de convección. El calentamiento y enfriamiento de gases y líquidos son los ejemplos más habituales de transmisión de calor por convección. Dependiendo de si el flujo del fluido es provocado artificialmente o no, se distinguen dos tipos: forzada y libre (también llamada natural). La convección forzada implica el uso de algún medio mecánico, como una bomba o un ventilador, para...