practica de condensador horizontal y vertical

Tabla de datos experimentales Condensador Horizontal

Lecturas de Temperaturas
Termopar 1 (entrada de agua )
°C
Termopar 2 (Salida del condensado)
°C
Termopar 3 (Entrada de vapor )
°C
Termopar 4 (Temperatura del vapor )
°C
Termopar 5 (Salida del agua )
°C
27
101
101
101
44
28
106
106
107
46
28
106
105
106
46
28
106
106
106
45Lectura del rotámetro
Presion del vapor
Temperatura del vapor
Temperatura
condensado
Frio
Temperatura de entrada del agua
Temperatura de agua caliente
∆z
condensado
Θ
Tiempo
%

°C
°C
°C
°C
cm
min
100
1
106
106
28
45
17.9
20

Secuencia de cálculos condensador horizontal
1.- Calculo del gasto volumétrico del agua.



2.- calculo directo
El rotámetro al 100% nos da ungasto de 18.78 por lo tanto el cálculo se realiza con la siguiente expresión:
Nota 1 : para este y los siguientes cálculos la densidad será considerada como 1000 puesto que para el agua la densidad no sufre un gran cambio por la variación de la temperatura




Gva = (18.78 ) () ()
Gva = 1.1268
Gma = (1.1268 )(1000 )
Gma = 1126.8
3. - Calculo del gasto volumétrico delcondensado



Gvc = (0.385 m)2
Gvc = 0.06076





4.- Calculo del gasto masa del condensado



Gm vc = (0.06076 )(1000 )
Gm vc = 60.769
5.- Calculo del calor ganado o absorbido por el agua
Nota 2 : En estos cálculos y en los siguientes el Cp del agua se considerara como 1 puesto que no tiene un cambio significativo con respecto a la temperatura



Qa = (1126.8 )( 1 ) (45 – 28 )
Qa = 19155.6
6.- Calculo del calor cedido por el vapor



P man = 1 = 0.98135 bar
Patm = 0.77993 bar
Pabs = 0.77993 bar + 0.98135 bar = 1.76128 bar
λv = 537.952
Qv = (60.769 ) (537.952 )
Qv = 32690.8
7.- Calculo de la eficiencia térmica del quipo


η =
η = 58.59 %
8.- Calculo de la media logarítmica de la diferencia de temperatura


∆T1 =106°C – 28°C
∆T1 = 78°C


∆T1 = 106°C – 45°C
∆T1 = 61°C




∆TML =
∆TML = 69.1521°C
9.- Calculo del área de transferencia de calor



A= (0.0159m)(1.5m)(5)
A = 0.3746
10.- Calculo del coeficiente global de transferencia de calor



Uexp =

Uexp = 739.473
11.- Calculo de la velocidad de flujo del agua



V =
V= 1600.49
12.- Calculo del coeficiente depelícula interior.



Tm = = = 36.5 °C
Propiedades a t media
Propiedad
Valor numérico
µ ()
2.7954
K ()
0.5385
ρ ()
1000
Cp agua ()
1

Nota 3 = Los valores de ρ y cp son tomados a 100 grados no a t media lo cual fue explicado en la nota 2

hi = 0.0225

hi = 2057.23



13.- Calculo de la temperatura de película (Tf)



Tsup =
Tsup = 71.25 °C


∆Tf =106 °C–71.25 °C
∆Tf = 34.75 °C


Tf = 106 – 0.75(34.75)
Tf = 79.9375

15.- Calculo del coeficiente de película exterior









Propiedades a Tf
Propiedad
Valor numérico
µ ()
1.2895
K ()
0.5759
ρ ()
1000
Cp agua ()
1
g ()
1.27 x
λv

537.952


Los valores de ρ y cp son tomados a 100 grados no a t media lo cual fue explicado en la nota 2 ; la viscosidad y laconductividad se determinaron con una interpolación de orden uno (método de LaGrange), apoyándose de los datos bibliográficos del libro: Procesos de transporte y operaciones unitarias (Christie J. Geankopolis); 3ra Edición ; Apéndice A; pp 994, para la conversión de unidades W/mK a kcal/hm°C nos apoyamos de la siguiente fuente : http://www.endmemo.com/sconvert/w_mkkcal_hmc.php

he = 0.725
he =6481.04
15 .- Calculo del coeficiente global de transferencia de calor teórico







dm = = 0.001228 m
e = = 0.002455 m

Uteo =
Uteo = 1732.86

16 .- Calculo de la desviación estándar



% D = * 100
% D = 57.32 %
Tabla de resultados
P
Gma
Gmv
Qa
Qv
%N
∆TML
Uexp
hi
he
Uteo
%D





%
°C




%
1
1126.8
60.769
19155.6
32690.8
58.59...