Seleccion De Intercambiador De Calor Ciclo Rankine Organico

UNIVERSIDAD DE CONCEPCION
FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

Profesor Patrocinante: Dr. Cristian Cuevas B.

PROYECTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

DISEÑO DE UN CONDENSADOR DE UN CICLO RANKINE ORGANICO

Concepción, Marzo de 2012

Oscar Andrés Castro Carmi

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RESUMEN
Dentro del área de la ingeniería, los estudiantes están inmersos en problemas teóricos loscuales son pocas veces llevados a la práctica, sin embargo, pero al ingresar al mundo profesional los problemas que se presentan son debido a necesidades reales inspirados en la practico; Este problema pertenece a este grupo, ya que una empresa presento este trabajo con el fin de optimizar su planta. El principal objetivo de este proyecto es analizar el comportamiento de fluidos orgánicos, ya que loscostos de inversión y mantención son menores que si se utilizan un ciclo Rankine. Para resolver el problema, se toman mediciones in situ y se recurre a la teoría disponible, siendo el método de la diferencia media logarítmica y el método de la eficiencia las principales herramientas de cálculo que son utilizadas para desarrollar la modelación del problema. El modelo mostró que al utilizar comofluido orgánico el n – Pentano, se obtiene resultados más favorables; estos resultados de muestran a continuación: ̇ ̇ ̇ [ ] [ ] [ ] [ ] Si bien, los resultados más favorables, se presentan cuando es utilizado como fluido orgánico (el fluido refrigerante) al n – Pentano, estos valores no son tan radicales, solo corresponden a un 3,3% mejores. Al evaluar los parámetros de diseño, se puede decir que ladiferencia de temperatura no debe ser calculada por aproximación logarítmica, debido a que la curva de temperatura del fluido condensado no presenta una forma de este tipo. El coeficiente convectivo de la mezcla que se condensa, depende en gran parte de la calidad, y varía punto a punto a lo largo de la tubería, por esta razón es necesario considerar las correlaciones apropiadas. El uso de tubosaletados ayuda a la transferencia de calor siendo este aproximadamente 15 veces mayor comparado con tubos no aletados, ya que estas aletas aumentan el área de intercambio, siendo recomendables para ser aplicadas en este proyecto. [ ] [ ]

INDICE DE CONTENIDOS
RESUMEN........................................................................................................................................... i INDICE DE CONTENIDOS ............................................................................................................. ii NOMENCLATURA Y TERMINOLOGIA ..................................................................................... v CAPITULO 1...................................................................................................................................... 1 Introducción ........................................................................................................................................ 1 1.1. Marco general .......................................................................................................................... 1 1.2. Descripción de un intercambiador de calor.......................................................................... 2 1.3. Tipos de intercambiadores de calor ....................................................................................... 3 1.4. Intercambiadores de tubo y carcasa ...................................................................................... 3 1.4.1. Intercambiadores TEMA................................................................................................ 5 1.4.1.1. Intercambiador de cabezal flotante interno (tipo AES) ............................................ 6 1.4.1.2. Intercambiador de lámina y tubo fijo (tipo BEM) ..................................................... 6 1.4.1.3 Intercambiador de cabezal flotante exterior (tipo AEP) ............................................ 7 1.4.1.4 Intercambiador de cabezal y tubos...