Practica 3. Transferencia de Calor. ESIQIEDescripción completa
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Tubos que utilizan en Emergencia del Hospital San José del Callao. Lima Perú
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El doblado de material tubular es un proceso que consiste en generar dobleces con un ángulo determinado a piezas cilíndricas huecas denominadas tubos a través de herramientas denominados dad…Descripción completa
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Descripción: TUBOS DE CORRIENTE, ECUACIÓN DE CONTINUIDAD, REDES DE CORRIENTE
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
LABORATORIO LABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALOR
GRUPO: 21M87
EQUIPO: 4
ALUMNO: DOMINGUEZ BELLO OSCAR ABEL
PRACTICA: INTERCAMBIADORES DE SUPERFICIES EXTENDIDAS
OBJETIVOS
a) Concepta!e" 1. Conocer los principios que rigen el intercambio de calor en superficies extendidas 2. Evaluar el coeficiente global de transferencia de calor en un intercambiador de calor de tubo aletado, con aletas del tipo longitudinal, a partir de los coeficientes individuales y compararlos con el teórico 3. Evaluar la eficiencia de las aletas mediante datos experimentales 4. Evaluar el factor de incrustación real del equipo
#) P$oce%&'enta!e" 1.
eali!ar el diagrama de flu"o del equipo de intercambio t#rmico de aletas extendidas
2.
$levar a cambio el intercambio de calor entre el flu"o de agua y el flu"o de aire por medio del intercambiador de calor a condiciones constantes
c) Act&t%&na!e" 1. %omentar la participación activa del alumno en forma colaborativa del traba"o en equipo 2. &otenciar las 'abilidades de recopilación de información bibliogr(fica y el an(lisis de la misma
SINTESIS DE LA TEORIA
En la vida diaria se encuentran muc'as situaciones f)sicas en las que es necesario transferir calor desde un fluido caliente 'asta uno fr)o con m*ltiples propósitos. &or e"emplo, a'orro de energ)a +combustible lo que disminuye los costos de operación- ó para llevar al fluido a una temperatura óptima, bien sea para un procesamiento posterior o para alcan!ar condiciones de seguridad necesarias en el caso de transporte yo almacenamiento ( &ara transferir calor existen una amplia variedad de equipos denominados intercambiadores de calor. $os equipos de intercambio de calor se pueden clasificar de acuerdo a diferentes criterios/ tipo de contacto entre las corrientes fluidas, relación (rea de transferencia de calora volumen ocupado, n*mero de fluidos involucrados, de acuerdo al servicio, tipo de construcción, etc. 0&E%CE EE5667. Cuando existen grandes diferencias entre los coeficientes peliculares de transferencia de calor, se obtiene una me"ora importante aumentando la superficie de contacto con el fluido de menor coeficiente. ipos de aletas/
A!eta" !on&t%&na!e" 0e utili!an en intercambiadores de tubos conc#ntricos y de camisa y tubos, cuando uno de los fluidos es viscoso y escurre en r#gimen laminar. $os tubos para la transferencia de calor, empleados en el equipo de calentamiento, consisten de una tuber)a a la cual se le 'an agregado canales longitudinales en forma de 88 soldadas por la resistencia, lo que permite a los tubos aletados de 76C9507 proporcionar de : a 12 veces el (rea de transferencia de calor en comparación con los tubos convencionales +dependiendo del tama;o del tubo y las aletas. Esta superficie muc'o mayor, ofrece una transferencia de calor mas positiva y una disminución en el tama;o de los calentadores lo que redunda en menores costos. $as aletas est(n permanentemente unidas- las aletas no se desprenden del tubo con el uso a*n cuando existan expansiones y contracciones constantes debido al ciclo de calentamiento y enfriamiento estas no se separan, las aletas refuer!an el tubo proporcion(ndole resistencia, durabilidad y larga vida al serpent)n. En la tarea propia de un intercambiador de calor, ya sea en la absorción o en la emisión de calor, la inclusión de la tuber)a aletada tiene como función intercambiar la superficie conductora entre la fuente de calor y el receptor, lo que ocasiona un intercambio de calor.
7letas transversales sadas ampliamente para el calentamiento o enfriamiento de gases en flu"o cru!ado. ?C. @aterial de aletas/ 7luminio o Cobre. @aterial de tubos/ eóricamente sin l)mites. ?C. @aterial de aletas/ 7luminio o Cobre. @aterial de tubos/ eóricamente sin l)mites. ?C. @aterial de aletas/ 7luminio o cobre. @aterial de tubos/ eóricamente sin l)mites.
?C. @aterial de aletas/ 7luminio o cobre. @aterial de tubos/ eóricamente sin l)mites.
?C.@aterial de aletas/ &erfil de 7luminio. @aterial de tubos/ eóricamente sin l)mites.
E*ICIENCIA TERMICA DE LA ALETA 0uposiciones/ •
#gimen estacionario de transferencia de calor
•
El material de la aleta es 'omog#neo e isotrópico
•
$a conductividad t#rmica de la aleta es constante
•
El coeficiente de pelicular de transferencia de calor es constante sobre toda la superficie de la aleta.
•
$a temperatura en la base es uniforme
•
5o 'ay gradientes de temperatura en el espesor de la aleta
•
$a temperatura del fluido que rodea la aleta es constante
•
0e desprecia el calor transferido a trav#s de los bordes de la aleta
•
$a unión entre la aleta y el tubo no ofrece resistencia t#rmica
EN*RIADORES DE AIRE 0iempre es posible utili!ar aire atmosf#rico como fluido de en enfriamiento en sustitución o combinación con agua, que es el medio de enfriamiento m(s frecuente.
enta"as •
6isponibilidad infinita y sin costo
•
6isminuye el requerimiento del recurso agua
•
Elimina problemas de contaminación t#rmica yo qu)mica del agua
ESPECI*ICACIONES DEL EQUIPO 1. ntercambiador de calor de tubos aletados de doble paso de acero comercial •
<9 5E9 / _int L >.>3:V1m _ext L >.>4114m
•
<9 EE9 _int L >.>P2m
$ongitud de por paso de tubo con aletas de 1.43Bm y una longitud total de tubo por paso de 1.:B. •
7$E70 @aterial de acero 5umero de aletas/ 24 7ltura/ >.>1231m Espesor/ >.>>13Vm
•
07$67 6E$ 7E _L >.>:2:m
CONCLUSION 0e traba"o con un ntercambiador de calor de tubos aletados de doble paso de acero comercial, estos equipos se usan en la industria para me"orar la transferencia de calor en diversos procesos, la superficie extendida permite una mayor (rea de contacto y una me"or transferencia ya sea para enfriar o calentar el fluido. 0e utili!o agua y aire como medio de enfriamiento, la transferencia de calor depende tambi#n del fluido usado para enfriar y en especial de su capacidad calor)fica, de la velocidad y de su gasto masa en este caso se obtuvo un calor cedido de :12.V4P>Acal'. El valor del coeficiente global de transferencia de calor experimental, se encuentra referido al valor del calor intercambiado y el producto del (rea de transferencia de calor por la temperatura media logar)tmica. &ara los intercambiadores de calor se utili!a el calculo de la temperatura media logar)tmica ya que el flu"o es paralelo y en el mismo sentido por lo tanto se determina una t#cnica que involucra las temperaturas de los fluidos en contacto de esta forma se obtiene una temperatura representativa del fenómeno ocurrido 0e obtuvo un valor expL BB.BB: Mcal'mQTC $os valores de teo est(n en función del equipo el n*mero de aletas, los di(metros de los tubos el material, la altura de las aletas, y finalmente del r#gimen del flu"o. 0e observa que el coeficiente global de transferencia de calor teórico aumenta si los coeficientes de pel)cula internos tanto del aire y del (rea interna disminuyen, por lo tanto para que la transferencia sea eficiente estos par(metros se deben controlar. 0e obtuvo un valor de teoL 1V.1P2 Mcal'mQTC
OBSERVACIONES •
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0e debe llegar al r#gimen permanente para comen!ar la lectura de los datos de temperatura 0e debe tener un control de la presión del aire y vigilar constantemente el valor de este, para obtener una correcta lectura de la velocidad del aire 0e debe comprobar el estado de los termopares con un termómetro y reali!ando una lectura en un punto representativo, por e"emplo medir la temperatura de entrada del fluido ya que se puede medir la temperatura directamente del fluido con el termómetro en el tanque eali!ar la purga en la l)nea del aire ya que puede contener una cantidad peque;a de agua lo que puede alterar los resultados 0e debe tener cuidado con el tanque que recibe el agua caliente, para evitar quemaduras ener control y fi"ar el gasto volum#trico en el rotametro ya que en ocasiones el flu"o se puede aumentar o disminuir