TP intercambiadores de calor




Trabajo práctico N°3:

“Intercambiador de calor”


















Comisión Nº 7
Cortez, Antonela (anto15_24@hotmail.com)
Kemmler, María Emilia (mekemmler@gmail.com)
Lazar, Bárbara (barbilazar@hotmail.com)
RESUMEN
En el presente trabajo, se recogieron valores de temperaturas a la entrada y salida de un intercambiador de calor de carcasa y tubos, con el fin de determinar los coeficientes detransferencia de calor. Las temperaturas se midieron tanto para el fluido que circula por los tubos como para el que circula por la carcasa, que en ambos casos era agua.
Se realizó la experiencia en configuración co corriente y en contracorriente con el fin de determinar que configuración resulta más eficiente. Para cada configuración se realizaron las medidas para un caudal de agua caliente y trescaudales diferentes de agua fría.
Se determinaron los caudales másicos recogiendo cierta masa de fluido en un tiempo determinado. Uno de los fluidos, el fluido caliente, entra a mayor temperatura que el otro, el fluido frío. Al ponerse en contacto se produce la transferencia de calor, el fluido caliente transfiere calor mientras el frío lo absorbe. Con los datos de los caudales y de lasvariaciones de temperatura, se calcularon los calores transferidos y absorbidos, la temperatura media logarítmica, las eficiencias globales, las eficiencias de temperatura para cada fluido, la eficiencia de temperatura media y por último el coeficiente de transferencia de calor global.
Los resultados no fueron los esperados, ya que la configuración co corriente resultó más eficiente que la configuracióncontra corriente.
SUMMARY
In this paper, values of temperatures at the inlet and outlet of a shell and tube heat exchanger were collected, in order to determine the heat transfer coefficients. The temperatures were measured for both the fluid flowing through the tubes to the flowing through the casing, which in each case was water.
The experience was performed in parallel and counter-flowconfiguration, in order to determine which configuration is more efficiently. For each configuration the measures were performed for a flow of hot water and three different flows of cold water.
Mass flows of fluid were determined, collecting certain mass in a given time. One of the fluids, the hot fluid, enters at a higher temperature than the other fluid, the cold fluid. Upon contacting, the heat transferoccurs, the hot fluid, transfers heat while the cold, absorbs it. With flow data and temperature variations, were calculated and compared, the transferred heat and absorbed heat, the logarithmic
mean temperature, global efficiencies, temperature efficiencies for each fluid, the average temperature efficiency and finally, the transfer coefficient of global heat.
The results were not as expected,the parallel-flow configuration was more efficient than the counter-flow configuration.

INTRODUCCIÓN
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 procesamientoquímico.
Según el flujo se pueden clasificar en:
Flujo paralelo o co-corriente: ambos fluidos ingresan en un extremo y salen en el otro.
Flujo cruzado o contra-corriente: ambos fluidos ingresan en extremos opuestos y salen en extremos opuestos.
A continuación se pueden ver dos imágenes con las dos posibles configuraciones de los fluidos dentro de los tubos.



Donde Ti y ti son las temperaturasdel fluido caliente y frío a la entrada respectivamente, y To y t0 las temperaturas de salida de los fluidos caliente y frío.
En el presente trabajo se utilizó un intercambiador de carcasa y tubo. Estos están compuestos por tubos cilíndricos montados dentro de una carcasa, también cilíndrica, con el eje de los tubos paralelos al eje de la carcasa. Un fluido circula por dentro de los tubos, y el...