INTERCAMBIADOR DE TUBOS CONCÉNTRICOS
MARÍA JOSÉ DE ARCOS ARCILA GISELL PAOLA COBA RODELO DAVID FERNANDO OSORIO VEGA CARLOS FELIPE RUBIO RODRÍGUEZ
Informe de laboratorio
Profesor: Diego Hernán Quiñones Murillo TRANSFERENCIA DE CALOR I
UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA QUÍMICA BARRANQUILLA 2017
RESUMEN En esta práctica de laboratorio se estudió la transferencia de calor en un intercambiador de tubos concéntricos. Los fluidos de trabajo fueron vapor de agua, el cual circulaba por el tubo interno y agua líquida que fluía por la sección anular. Se midieron diferentes variables como la temperatura, la presión a la salida de las líneas de agua y vapor, el flujo volumétrico del agua y el flujo del condensado; para ello se varió la presión de entrada del vapor operando en estado estacionario y regulando de manera constante la entrada del vapor a la coraza. Se efectuaron tres mediciones en un rango de 10 y 20 psi de entrada de vapor. [Hace falta agregar los datos obtenidos]
PALABRAS CLAVES Coeficiente de transferencia de calor, flujo en contracorriente, flujo en paralelo, intercambiador de doble tubo, transferencia de calor.
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INTRODUCCIÓN El intercambiador de calor es uno de los equipos más abundantes en la industria de proceso y en la industria en general. Es un dispositivo que sirve para pasar calor de un fluido a otro. Lo más sencillos son los tanques provistos de un serpentín o una chaqueta y de un dispositivo de agitación. 1 Los más importantes son los de doble tubo, los de coraza y tubos, que son los más usuales y los de flujo cruzado. El movimiento de la corriente fría en relación con la caliente es diferente en cada uno de ellos. Así, en el de doble tubo se da en paralelo o a contracorriente, mientras que en el segundo existe una mezcla de estos patrones y en el tercero las direcciones de los flujos son perpendiculares. 2 Un intercambiador de doble tubo consta de dos tubos concéntricos, dispuestos en horquillas con la ayuda de codos de 180°, que se unen para formar el intercambiador. En el tubo interior fluye uno de los fluidos y en el espacio anular entre ambos tubos fluye el otro como se muestra en la figura 1. El número de pasos del intercambiador corresponde a las veces que el fluido caliente atraviesa el dispositivo,3 en la figura 1 se muestra un intercambiador de 2 pasos.
Figura 1. Esquema de un intercambiador de doble tubo.
En estos intercambiadores el fenómeno de transferencia de calor tiene lugar de la siguiente manera: en primer lugar, el calor se transfiere del fluido caliente hacia la pared por convección, después a través de la pared por conducción y, por último, de la pared hacia el fluido frio de nuevo por convección. Cualesquiera efectos de la radiación suelen incluirse en los coeficientes de transferencia de calor por convección.4 3
OBJETIVOS Objetivo general Estudiar el mecanismo y efecto de la transferencia de calor a través de un intercambiador de doble tubo con flujo en paralelo y flujo en contracorriente.
Objetivos específicos
Establecer las diferencias entre flujo en paralelo y flujo en contracorriente para el intercambiador de doble tubo. Determinar experimentalmente el coeficiente total de transferencia de calor. Calcular la media logarítmica de la diferencia de temperatura (MLDT) para cada uno de los arreglos del intercambiador. Evaluar los coeficientes individuales de transferencia de calor para el lado del tubo y lado de la coraza.
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METODOLOGÍA Materiales y equipos Para la realización de la práctica de laboratorio se utilizó un intercambiador de doble tubos, seis pasos y aislado. El equipo consta de cinco tubos de cobre y el sexto de cobre corrugado. El paso inferior (1) es un trayecto común de retorno para los otros cinco, este paso y el segundo (2) constituyen un intercambiador de calor estándar horizontal de dos pasos. El paso tres (3) utiliza un tubo de acero para p ropósitos de comparación. El paso cuatro (4) contiene un tercer tubo perforado y localizado dentro del tubo interior de cobre; este tercer tubo genera alta turbulencia y dirige el fluido en una combinación de flujo cruzado y paralelo. El paso cinco (5) está configurado para introducir en el lado de la carcasa flujo cruzado laminar y turbulento. El paso seis (6) es un tubo flexible corrugado expuesto a la atmosfera y provee enfriamiento por convección libre con aire y flujo del tipo remolino y pulsaciones dentro del tubo.5 Las lecturas de las temperaturas deberían ser obtenidas a partir de las termocuplas y cada tubo se opera individualmente por el ajuste de válvulas, donde la rata de flujo de agua a través de los tubos es medida por un rotámetro. El intercambiador se muestra en la figura 2.
Figura 2. Equipo experimental empleado: intercambiador de doble tubo.
Las mediciones efectuadas requirieron del uso de materiales auxiliares como probeta calibrada, cubetas, cronómetro, guantes de carnaza y termómetros infrarrojos de láser. Los fluidos utilizados fueron agua a temperatura ambiente proveniente de la torre de enfriamiento y vapor de agua saturado proveniente de la caldera.
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Procedimiento experimental La experiencia se llevó a cabo de la siguiente manera: se midieron las temperaturas a la entrada y salida de cada uno de los fluidos, inicialmente se empleó el tramo 1 – 2 del intercambiador con el flujo en paralelo, luego se procedió a repetir las mediciones con el flujo a contracorriente. El flujo de agua y del condensado a la salida se estimó llenando cierto recipiente graduado volumétricamente y, se midió el tiempo de llenado con la ayuda de un cronómetro. Seguidamente, se repitieron las mediciones descritas anteriormente en los tramos 1 – 3 y 1 – 4 tanto para el flujo en paralelo como en contracorriente.
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ANALISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIONES Para el desarrollo de esta experiencia de laboratorio se requirió del uso del intercambiador de tubos concéntricos, por lo tanto, en la tabla 1 se presentan las dimensiones de las tuberías del equipo.
Tabla 1. Dimensiones de las tuberías del intercambiador de doble tubo. Tramo de tubería 1 –2 1 –3 1 –4
Tubo interno Diámetro (in) Material ½ Cobre ½ Acero ½ Cobre
Tubo externo Diámetro (in) Material 1 Cobre 1 Cobre 1 Cobre
Los diámetros reportados en la tabla 1 son los valores nominales de cada una de las tuberías, por lo tanto, se deben verificar los diámetros externos e internos y para ello se recurrió al catálogo de tuberías suministrado por el libro mecánica de fluidos de Robert Moot,6 (ver tabla 2).
Tabla 2. Diámetros comerciales de los tramos de tuberías del intercambiador de doble tubo. Arreglo 1 –2 1 –3 1 –4
Diámetro interior Diámetro exterior (m) (m) 0.01338 0.02527 0.01579 0.02527 0.01338 0.02527
D /D i 0 0.529481599 0.624851603 0.529481599
Los datos recolectados para las experiencias en flujo en paralelo y flujo en contracorriente se muestran en las siguientes tablas:
Tabla 3. Resultados obtenidos para el flujo en paralelo. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
T entrada (°C) 117 117 117
Vapor condensado T salida Volumen (°C) (mL) 40 100 44 110 46 110
Tiempo (s) 13 24 21
7
T entrada (°C) 31 31 31
Agua T salida (°C) 42 53 60
Caudal (m3/s) 0.000188779 0.000188779 0.000188779
Tabla 4. Resultados obtenidos para el flujo en contracorriente. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
T entrada (°C) 117 117 117
Vapor condensado T salida Volumen (°C) (mL) 38 100 41 100 41 110
Tiempo (s) 21 20 18
T entrada (°C) 31 31 31
Agua T salida (°C) 60 51 50
Caudal (m3/s) 0.000188779 0.000188779 0.000188779
Balance de materia para las corrientes de agua y vapor. La ecuación del balance de materia para el agua proveniente de la torre de enfriamiento (ecuación 1), y para la corriente de vapor condensado (ecuación 3) puede escribirse así:
̇/ = ̇/
ó 1
̇ = ̇ ó 2 ̇ = ̇ ó 3 Donde:
̇/ : flujo másico de agua o vapor a la entrada. ̇/ : flujo másico de agua o vapor condensado a la salida. ̇ : flujo volumétrico de agua. ̇ : flujo volumétrico de vapor condensado. : densidad del agua a la temperatura de salida. : densidad del vapor condensado a la temperatura de salida. Para emplear la ecuación 2 es necesario determinar las propiedades termodinámicas del agua líquida a cada una de las temperaturas medidas (temperatura de salida), por lo cual, se utilizó un programa gratuito llamado Chemical Logic’s SteamTab Companion , dicho programa brinda un acceso instantáneo a las propiedades del vapor y del agua a la temperatura indicada. Se debe tener en cuenta que este software está basado en la formulación estándar internacional IAPWS-95. Las propiedades termodinámicas necesarias para los cálculos, tanto del vapor condensado como para el agua líquida en flujo paralelo, se presentan en las tablas 5 y 6, respectivamente. En las tablas se registran la capacidad calorífica (C p), la viscosidad dinámica (µ) y, la conductividad térmica (k). Adicionalmente, se calculó el número adimensional de Prandlt (Pr) definido como:
8
=
C ∗
ó 3
Tabla 5. Propiedades del agua en flujo paralelo. AGUA LÍQUIDA Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
Temperatura de salida (°C) 42 53 60
Densidad (kg/m3) 991.396 986.611 983.160
Viscosidad (Pa s) 6.2918E-04 5.2042E-04 4.6637E-04
Cp (kJ/kg°C) 4.17987 4.18246 4.18513
k (W/m °C) 0.633354 0.647016 0.654347
Pr 4.15232 3.36412 2.98290
Tabla 6. Propiedades del vapor condensado en flujo paralelo. VAPOR CONDENSADO Tramo
Temperatura de salida (°C)
Densidad (kg/m3)
Viscosidad (Pa s)
Cp (kJ/kg°C)
k (W/m °C)
Calor de vaporización (kJ/kg)
Pr
1 –2 1 –3 1 –4
40 44 46
992.175 990.588 989.751
6.5297E-04 6.0677E-04 5.8564E-04
4.17965 4.18018 4.18056
0.630585 0.636036 0.638630
2311.85 2306.80 2304.27
4.3280 3.9878 3.8337
Tabla 7. Propiedades del agua en flujo contracorriente. AGUA LÍQUIDA Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
Temperatura de salida (°C) 60 51 50
Densidad (kg/m3) 983.160 987.541 987.996
Viscosidad (Pa s) 4.6637E-04 5.3778E-04 5.4683E-04
Cp (kJ/kg°C) 4.18513 4.18184 4.18513
k (W/m °C) 0.654347 0.644729 0.643553
Pr 2.98290 3.48819 3.55310
Tabla 8. Propiedades del vapor condensado en flujo contracorriente. VAPOR CONDENSADO Tramo
Temperatura de salida (°C)
Densidad (kg/m3)
Viscosidad (Pa s)
Cp (kJ/kg°C)
k (W/m °C)
Calor de vaporización (kJ/kg)
Pr
1 –2 1 –3 1 –4
38 41 41
992.925 991.789 991.789
6.7826E-04 6.4089E-04 6.4089E-04
4.17951 4.17975 4.17975
0.627728 0.631980 0.631980
2310.26 2314.59 2314.59
4.5159 4.2387 4.2387
Una vez se han especificado las propiedades de cada una de las corrientes del intercambiador, se procede a calcular los flujos másicos en cada tramo, para ello se emplearán las ecuaciones 2 y 3. Los resultados se presentan en las siguientes tablas.
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Tabla 9. Flujos másicos del vapor condensado en flujo paralelo. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
VAPOR CONDENSADO Caudal volumétrico (m3 /s) Densidad (kg/ m3) 0.0000076923 992.175 0.0000047619 990.588 0.0000052381 989.751
Caudal másico (kg/s) 0.007632108 0.004717081 0.005184415
Tabla 10. Flujos másicos del agua en flujo paralelo. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
AGUA LÍQUIDA Caudal volumétrico (m /s) Densidad (kg/ m3) 0.000188779 991.396 0.000188779 986.611 0.000188779 983.160 3
Caudal másico (kg/s) 0.187154745 0.186251438 0.185599962
Tabla 11. Flujos másicos del vapor condensado en flujo contracorriente. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
VAPOR CONDENSADO Caudal volumétrico (m3 /s) Densidad (kg/ m3) 0.0000052632 992.925 0.0000045833 991.789 0.0000055000 991.789
Caudal másico (kg/s) 0.005225963 0.004545667 0.005454840
Tabla 12. Flujos másicos del agua en flujo contracorriente. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
AGUA L QUIDA Caudal volumétrico (m /s) Densidad (kg/ m3) 0.000188779 983.160 0.000188779 987.541 0.000188779 987.996 3
Caudal másico (kg/s) 0.185599962 0.186427002 0.186512897
Balance de energía para las corrientes de agua y vapor. Para realizar un análisis térmico del intercambiador se debe hacer un balance de energía, dicha energía es transferida por la corriente de vapor saturado a la corriente de agua. El balance de energía para el lado del tubo puede ser determinado a través de la siguiente ecuación.
= M ( − )
ó 4
Donde:
: capacidad calorífica.
M: flujo másico de la corriente del fluido en el lado del tubo. 10
El balance de energía en el lado de la coraza esta dado por:
= ( − ) + ℎ
ó 5
Donde:
ℎ : entalpía de vaporización.
W: flujo másico de la corriente del fluido en el lado de la coraza. Para realizar el balance de energía del equipo empleado, el calor perdido se determina teniendo en cuenta los calores específicos tanto del condensado como del agua para cada corrida, lo que puede verse en las tablas 5, 6, 7 y 8. Además, se determina el calor cedido por el vapor, el ganado por el agua y la razón total de transferencia de calor, teniendo en cuenta el flujo másico de cada una de las corrientes en cada corrida. Los resultados del análisis de transferencia de calor del flujo en paralelo se muestran en las siguientes tablas:
Tabla 13. Balance de calor en el lado del tubo de flujo en paralelo. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
BALANCE DE CALOR EN EL LADO DEL TUBO - AGUA ΔT (°C) M (kg/s) Cp (kJ/kg °C) Qc (kW) 0.187154745 4.17987 11 8.605107544 0.186251438 4.18246 22 14.13776217 0.185599962 4.18513 29 20.52603910
Tabla 14. Balance de calor en el lado del tubo de la coraza de flujo en paralelo. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
BALANCE DE CALOR EN EL LADO DE LA CORAZA - VAPOR ΔT (°C) W (kg/s) Cp (kJ/kg °C) hfg (kJ/kg) Qh (kW) 0.005225963 4.17965 77 2311.85 12.32079453 0.004545667 4.18018 73 2306.80 20.10055348 0.005454840 4.18056 71 2304.27 23.48512877
Análogamente, se repitieron los cálculos para las corrientes cuando los flujos circulaban en contracorriente, los resultados son:
11
Tabla 15. Balance de calor en el lado del tubo de flujo en contracorriente. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
BALANCE DE CALOR EN EL LADO DEL TUBO - AGUA M (kg/s) Cp (kJ/kg °C) Qc (kW) ΔT (°C) 0.185599962 4.18513 19 14.75843941 0.186427002 4.18184 20 16.59215788 0.186512897 4.18513 29 22.63684090
Tabla 16. Balance de calor en el lado del tubo de la coraza de flujo en contracorriente. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
BALANCE DE CALOR EN EL LADO DE LA CORAZA - VAPOR W (kg/s) Cp (kJ/kg °C) hfg (kJ/kg) Qh (kW) ΔT (°C) 0.007632108 4.17951 79 2310.26 20.18266152 0.004717081 4.17975 76 2314.59 22.39767286 0.005184415 4.17975 76 2314.59 23.62594391
En el intercambiador de doble tubo empleado, el fenómeno de intercambio de calor para esta experiencia mostro que es mayor el calor absorbido por el agua (Qc) en los tramos en flujo en contracorriente, en comparación con los absorbidos cuando el flujo era paralelo. Este hecho puede ser explicado al entender que en el flujo a contracorriente la temperatura de salida del agua líquida tiende a acercarse a la máxima temperatura del vapor, dado que van en direcciones opuestas.
Cálculo de MLDT La diferencia de la temperatura media logarítmica, es la forma apropiada de la diferencia de temperatura promedio y permite la observación de la variación de esta a través del intercambiador de calor pues es claro que la temperatura de cada fluido varia continuamente con la posición, de modo que también lo hace la diferencia de temperaturas entre ambos. Esta diferencia de temperatura o MLDT se determina de la siguiente forma:
=
∆ − ∆ ∆ ln∆
ó 6
Donde:
∆ = , − , ∆ = , − , Los resultados de la diferencia de temperatura media logarítmica para cada flujo se muestran en las siguientes tablas:
12
Tabla 17. Diferencia de temperatura media logarítmica del flujo en paralelo. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
∆ 75 64 57
FLUJO EN PARALELO Ln(∆ /∆ ∆ 9 2,12026 13 1,59393 15 1,33500
MLDT 31,1282 31,9963 31,4606
Tabla 18. Diferencia de temperatura media logarítmica del flujo en contracorriente. Tramo 2 –1 3 –1 4 –1
∆ 66 57 67
FLUJO EN CONTRACORRIENTE Ln(∆ /∆ ∆ 10 1,88706 7 2,09714 10 1,90211
MLDT 29,6756 23,8420 29,9668
Los valores de la diferencia de temperatura media logarítmica cuando el flujo es en paralelo, son mayores puesto que los dos fluidos circulan en la misma dirección y el de mayor temperatura cede calor hacia el fluido de menor temperatura, de forma que la temperatura de los fluidos se aproxima una a la otra, es decir que uno disminuye su temperatura y el otro aumenta tratando de alcanzar el equilibrio térmico entre ellos. Debe quedar claro que el fluido con menor temperatura alcanza la temperatura del fluido más caliente. Por su parte, en el flujo en contracorriente el fluido que entra con menor temperatu ra sale en contra corriente del intercambiador de calor en el extremo donde entra el fluido con mayor temperatura, la temperatura del fluido más frio se aproximará a la temperatura de entrada de fluido caliente. En contraste con el intercambiador de calor de flujo paralelo, el intercambiador de contracorriente puede presentar la temperatura más alta en el fluido frio y la más baja temperatura en el fluido caliente una vez realizada la transferencia de calor en el intercambiador.
CÁLCULO COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR Por lo común un intercambiador de calor está relacion ado con dos fluidos que fluyen separados por una pared sólida. En primer lugar, el calor se transfiere del fluido caliente hacia la pared por convección, después a través de la pared por conducción y, por último, de la pared hacia el fluido frio de nuevo por convección. En el análisis de los intercambiadores de calor resulta conveniente combinar todas las resistencias térmicas que se encuentran en la trayectoria del flujo de calor del fluido caliente hacia el frio en una sola resistencia R y expresar el coeficiente de la transferencia de calor entre los dos fluidos como:
1 1 1 == + + ó 7 ℎ ℎ
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Ai y Ao son las áreas superficiales de la pared de separación mojada por los fluidos interior y exterior, respectivamente. Sin embargo, el intercambiador utilizado tiene la pared del tubo muy pequeña y la conductividad térmica del material usado del mismo es alta. Entonces la resistencia térmica de dicho tubo se puede despreciar y asumir que las superficies interior y exterior del mismo son casi iguales. Por ende, el coeficiente de transferencia de calor total se simplifica para quedar:
1 1 1 ≈ + ó 8 ℎ ℎ En donde hi y h0 son los coeficientes de transferencia de calor por convección interior y exterior del tubo, respectivamente, los cuales se deben determinar usando las relaciones entre números adimensionales de la convección forzada, principalmente la del número del Nusselt, definida como:
=
ℎ ∗ ó 9
Despejando h:
ℎ=
∗ ó 10
Siendo h el coeficiente de transferencia de calor, D h el diámetro hidráulico y j la conductividad térmica del fluido, bajo las condiciones dadas. A su vez, para obtener el número de Nusselt se utiliza la relación de ese con otros números adimensionales: el número de Reynolds Re y el número de Prandtl Pr, qu e para régimen turbulento es:
= 0.023 ∗ . ∗ . ó 11 Para flujo laminar, si se supone un flujo completamente desarrollado, con base en la tabla 11-3 del libro Yunus Cengel, se puede determinar por interpolación el número de Nusselt del lado del tubo del espacio anular Nui correspondiente a D i/Do.
Figura 2. Número de Nusselt para flujo laminar.
Fuente: CENGEL, Yunus. Transferencia de calor y masa. Fundamentos y aplicaciones, p. 644. Además, sabemos que el número de Reynolds es igual a:
=
ó 8 14
Así, tenemos para flujo en paralelo:
Tabla 19. Números adimensionales y h o de vapor condensado en flujo en paralelo Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
Velocidad (m/s) 1,53E-02 9,49E-03 1,04E-02
VAPOR CONDENSADO No. Nu Pr Reynolds 5,53E+02 2,26E+00 5,69E+00 4,14E+02 2,21E+00 5,52E+00 3,90E+02 2,81E+00 5,69E+00
K(W/m.°C) ho(W/m2°C) 0,669063 0,670288 0,670876
150,633818 146,400893 151,041999
Tabla 20. Números adimensionales y h i de agua líquida en flujo en paralelo AGUA LIQUIDA Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
Velocidad No. Pr (m/s) Reynolds 1,34E+00 2,55E+04 4,67E+00 1,038447159 2,59E+04 4,15232 1,341451996 3,01E+04 3,87132
Nu 1,43E+02 1,38E+02 1,51E+02
K(W/m.°C) ho(W/m2°C) 0,625529 0,633354 0,63799
6679,77758 5521,28468 7207,08028
Para el flujo en contracorriente:
Tabla 21. Números adimensionales y h o de vapor condensado en flujo en contracorriente. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
Velocidad (m/s) 1,05E-02 9,14E-03 1,10E-03
VAPOR CONDENSADO No. Nu Pr Reynolds 3,81E+02 2,25E+00 5,69E+00 3,84E+02 2,30E+00 5,69E+00 3,98E+02 2,25+00 5,69E+00
K(W/m.°C) ho(W/m2°C) 0,669375 0,668425 0,669375
150,704062 150,490177 150,704062
Tabla 22. Números adimensionales y h i de agua líquida en flujo en contracorriente AGUA LIQUIDA Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
Velocidad (m/s) 1,34E+00 9,63E-01 1,34E+01
No. Pr Reynolds 2,78E+04 4,24E+00 2,554E+04 3,87E+00 2,75E+04 4,28299
Nu 1,47E+02 1,32E+02 1,47E+02
K(W/m.°C) ho(W/m2°C) 0,63198 0,63799 0,631285
6946,38911 5348,05389 6916,98821
Luego con la ecuación 8, teniendo los coeficientes de transferencia de calor interno y externo, se obtiene el valor del coeficiente global de transferencia de calor U:
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Tabla 23. Coeficientes de transferencia de calor en flujo en paralelo. Tramo 1 –2 1 –3 1 –4
hi (W/m2°C) 6679,77758 5521,28468 7207,08028
ho(W/m2°C) 150,633818 146,400893 151,041999
U 147,311829 142,619239 147,941522
Tabla 24. Coeficientes de transferencia de calor en flujo en contracorriente Tramo 2 –1 3 –1 4 –1
hi (W/m2°C) 6946,38911 5348,05389 6916,98821
ho(W/m2°C) 150,704062 150,49177 150,704062
U 147,503918 146,371397 147,490606
El coeficiente global de transferencia de calor es una medida representativa de la magnitud del calor total que se transfiere desde el vapor a alta temperatura al agua fría. Para los distintos tramos se observa como los valores en contracorriente y paralelo difieren muy poco considerando que la transferencia total del sistema en flujo en contracorriente es mayor y paralelo difieren muy poco considerando que la transferencia total del sistema en contracorriente tiene un valor mayor. Aunque como se observa en las tablas la variación no es mucha en ambos casos, podría deberse al funcionamiento del equipo que en realidad no estaría totalmente aislado. Es por ello, importante reconocer que muchas de las mediciones tomadas en esta experiencia pueden tener grandes errores, debido a que se tuvo percances con las mediciones de temperatura. Además, el desgaste en las tuberías y las fugas son factores que afectan el proceso de la transferencia de calor entre las dos corrientes, lo cual se ve reflejado en los cálculos de los coeficientes de transferencia.
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CONCLUSIONES De la experiencia anteriormente descrita se puede concluir lo siguiente:
Los intercambiadores del tipo doble tubo son los más sencillos y por tanto son de fácil construcción y mantenimiento, además de que soportan altas presiones y manejan fluidos en contracorriente. La práctica permitió el manejo y análisis del intercambiador de calor de tubos concéntricos y las configuraciones bajo las cuales puede funcionar y de las cuales a su vez, se estableció que el flujo en contracorriente es más eficiente respecto al paralelo debido al calor intercambiado a causa de la variación de la temperatura a lo largo del proceso. Los errores en los cálculos aparte de los sistemáticos, se deben al estado del equipo utilizado puesto que no están en un estado óptimo para su correcto funcionamiento. Así por ejemplo, se alteran datos como la medición de los caudales de condensado por las fugas que presenta.
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BIBLIOGRAFÍA 1. DONDÉ, Mario. Transporte de momentum y calor: teoría y aplicaciones a la ingeniería de proceso. México : Universidad Autónoma de Yucatán, 2005. p. 481. 2. GUILLÉN LAMBEA, Silvia y MARÍN HERRERO, José. Diseño y cálculo de intercambiadores de calor monofásicos. España : Paraninfo, 2013. p. 2. 2. Ibid., p. 2 3. KERN, Donald. Procesos de transferencia de calor. México : McGraw Hill, 1999. p. 160. 4. ÇENGEL, Yunus. Transferencia de calor y masa : un enfoque práctico. 3 ed. México : McGraw Hill, 2007. p. 611. 5. UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO. Guías de laboratorio de transferencia de calor. Barranquilla: Facultad de ingeniería. 42 p. 6. ROLLE, Kurt. Termodinámica. 6 ed. México : Person, 2010. p. 104 – 105. 7. ÇENGEL, Op. cit., p. 854.
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