C LCULOS TIPO EXPERIMENTALES

CÁLCULOS TIPO EXPERIMENTALES

1. Temperatura Media Logarítmica (ΔTML):
Flujo en Paralelo:
Para un Intercambiador de Espirales a una abertura de 30%:

donde:
T1= temperatura caliente de entrada.
T2= temperatura caliente de salida.
t1= temperatura fría de entrada.
t2= temperatura fría de salida.

Nota: De igual forma si realizan los cálculos para los intercambiadores de tubo y coraza y placas ypara las demás aberturas y fluido en contracorriente , ver tabla 3.

2. Flujo Másico (Qm):
Qm:Qv x ρ
Donde:
Qv: Caudal Volumétrico.
ρ: Densidad.
M: 298.69L/h x 996.28Kg/m3 x1m3/ 1000L= 297.58 Kg/h


3. Flujo de Calor (q) para Fluido Frío:
Ecuación General del Flujo de Calor:

Donde:
Qm= flujo másico
Cp= capacidad calorífica
ΔT= diferencial de temperatura.

Flujo en Paralelo:
Para elIntercambiador de Espirales a una abertura de 30%:


Nota: Los cálculos del flujo de calor para los demás fluidos fríos y calientes se realizan de forma análoga para los intercambiadores de placas y de tubo y coraza para las aberturas de válvula de 50 y 70% y para flujos en contracorriente.

4. Factor de Corrección debido al Número de Pasadas del Fluido por la Tubería Interna (F) del Intercambiador deTubo y Coraza:
Flujo en Paralelo:
Para el Intercambiador de Tubo y Coraza a una abertura de 30%:

Nota: F fue calculada gráficamente por medio de la figura 1. Los cálculos se realizan de igual forma para las aberturas de válvula de 50 y 70% y para flujos en contracorriente.


4. Coeficiente Global de Transferencia de Calor (U):
Ecuación General del Coeficiente Global de Transferencia deCalor:

Donde:
q= flujo de calor
A0= área de transferencia de calor
ΔTML= temperatura media logarítmica.
Para el Intercambiador de Espirales a una abertura de 30%, en fluido paralelo:

Nota: Los demás cálculos del coeficiente global de transferencia de calor para fluidos en paralelo se realizan de igual forma para el intercambiador de placa y tubo y coraza para las aberturas de válvula de 50 y 70% ypara flujos en contracorriente.
. Ver tabla 4.
Intercambiador de Tubo y Coraza:
Ecuación General del Coeficiente Global de Transferencia de Calor:

donde:
F= factor de corrección debido al número de pasadas del fluido por la tubería interna.
Para el Intercambiador de Espirales a una abertura de 30%, en paralelo.

Nota: Los demás cálculos del coeficiente global de transferencia de calor parafluidos en paralelo y contracorriente y para las aberturas de válvula de 50 y 70% se realizan de igual forma.

5. Eficiencia Térmica (E):
Flujo en Paralelo:
Para un Intercambiador de Espirales a una abertura de 30%:

Donde:
qt: Flujo de calor frío (transferido)
qs: Flujo de calor caliente (suministrado)
Nota: Los demás cálculos de la Eficiencia Térmica para fluidos en paralelo se realizan deigual forma para el intercambiador de placa y tubo y coraza para las aberturas de válvula de 50 y 70% y para flujos en contracorriente. Ver tabla 6.

6. Pérdida de calor (%P): del
Intercambiador de Espirales con flujos paralelos y una Abertura de Válvula de 30%.

Nota: Los demás cálculos de la Pérdida de Calor para fluidos en paralelo se realizan de igual forma para el intercambiador de placa y tuboy coraza para las aberturas de válvula de 50 y 70% y para flujos en contracorriente.. Ver tabla 6.

7. Estudio del intercambiador de calor de placas para una abertura de la válvula de 30% con flujos en paralelo.

Diámetro Equivalente (Deq):


Donde:
b: Espacio entre placas (0,28 cm)
ø: Factor de forma de placa (1,18)
Sustituyendo;

Área Total (AT):

donde:
w: ancho de placas(9.94 cm)
b: espesor entre las placas(0.28cm)
Velocidad Másica del Fluido (G):

Donde:
M: Caudal másico
AT: Área Total.
Sustituyendo:
Para Líquido Frío:

Nota: De igual modo se Determinan las Velocidad Másicas de los Fluidos Calientes y para el resto de los ensayos (% Ap. 30, 50 y 70) tanto para flujo paralelo como para contracorriente.


Reynolds(Re) para Líquido Frío:

Donde:
G: Velocidad...