ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA
EN ENERGIA
FACULTAD DE INGENIERIA
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
LABORATORIO DE ENERGIA II
II UNIDAD
TERMOTRANSFERENCIA
AUTOR : ING. ROBERT FABIAN GUEVARA CHINCHAYAN
DOCENTE DEL CURSO
DATOS GENERALES
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Facultad
Escuela Profesional
Departamento Académico
Código
Créditos
Pre-Requisitos
Ciclo de Estudios
Extensión Horaria
Practica
Nivel de Exigencia
Duración del Curso
Docente
72486
: Ingeniería.
: Ingeniería en Energía.
: Energía y Física.
: 11-0320
: 02
: 11-0310
: VII- Semestre 2009-I
: 4 horas/semana
: 4 horas/semana
: Obligatorio
: 18.05.09 al 11.09.09 ( 17 semanas)
: Ing. Robert Guevara Chinchayán ( CIP
MARCO REFERENCIAL
• La presente asignatura tiene el propósito de
brindar a los estudiantes de la Escuela
Académico Profesional de Ingeniería en
Energía
la realización de prácticas de
laboratorio referentes a la teoría estudiada en
los Cursos de Mecánica de Fluidos y
Transferencia de Calor , familiarizándose en las
aplicaciones de los Termofluidos.
OBJETIVOS
– OBJETIVOS GENERALES :
• Evaluar las propiedades de los fluidos.
• Realizar operaciones practicas de termotransferencia de calor en forma
experimental.
• Aplicar los conocimientos de los termofluidos en sistemas energéticos reales.
– OBJETIVOS ESPECIFICOS :
• Determinar el caudal de flujos dentro de canales abiertos con placas vertederos.
• Realizar mediciones de flujo interno con medidores de área variable: rotámetro ,
venturimetro y placa orificio.
• Determinar las perdidas primarias y secundarias en flujos internos.
• Demostrar el Teorema de Bernoulli en Flujos Internos.
• Determinar la velocidad de descarga de un flujo a través de orificios de geometría
variable.
• Determinar las curvas características de operación de las turbinas hidráulicas.
• Evaluar el performance de Intercambiadores de calor en flujo contracorriente.
• Evaluar l eficiencia de transferencia de calor de superficies extendidas.
• Determinar la curva de estabilización de evaporadores.
• Evaluar el performance de Hornos Industriales.
II UNIDAD –TERMOTRANSFERENCIA
• PERFORMANCE DE UN EVAPORADOR DE UN CICLO
REFRIGERACION POR COMPRESION DE VAPOR
• PERFORMANCE EN INTERCAMBIADORES DE CALOR
1-1( AGUA-VAPOR)
• SUPERFICIES EXTENDIDAS
• VISITA TECNICA EN FRIGORIFICOS.
GUIA DE PRACTICA Nº 1
PERFORMANCE DE UN EVAPORADOR
DE UN CICLO REFRIGERACION POR
COMPRESION DE VAPOR
OBJETIVOS
OBJETIVOS GENERAL :
• Evaluar el performance de un Evaporador de un Ciclo de Refrigeración por
Compresión de vapor.
•
•
•
•
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Evaluar la naturaleza de disipación de frío en un Evaporador de una
Cámara de Conservación hasta que alcanza su temperatura de operación.
Evaluar el perfil de temperaturas en una Cámara de Conservación en
distintos puntos del Sistema en función del tiempo a medida de que se
alcanza !a temperatura mínima con carga. Así como cuando se alcanza
nuevamente la temperatura ambiental.
Determinar el flujo de disipación desde la parte interna hasta la parte
externa.
Evaluar las características de los materiales de insulamiento.
FUNDAMENTO TEORICO
-
-
El Ciclo de refrigeración por compresión de vapor se comporta según el Ciclo
Inverso de Carnot. Esta compuesto básicamente por 4 equipos y procesos básicos :
Proceso de Compresión : El fluido de trabajo o refrigerante se comprime desde la
Presión de Baja a la Presión de Alta , comprimiendo el refrigerante al estado de vapor
sobrecalentado.
Proceso de Condensación : El refrigeración disipa el calor extraído en el evaporador ,
en un proceso isobárico por contacto indirecto con aire y/o agua.
Proceso Expansión : El fluido refrigerante en el punto de liquido saturado se
expansiona isoentálpicamente hasta la presión mínima del ciclo.
Proceso de Evaporación : Es el proceso mas importante del Ciclo en el cual, el fluido
refrigerante absorbe el calor de la carga a refrigerar dentro de una Cámara de
Conservación en donde esta alojado el evaporador. Esta absorción de calor provoca
las bajas temperaturas del Ciclo. Es un proceso isobárico.
EVAPORADORES
Un evaporador es un intercambiador de calor entre fluidos, de modo que mientras uno de
ellos se enfría, disminuyendo su temperatura, el otro se calienta aumentando su
temperatura, pasando de su estado líquido original a estado vapor (cabiendo la posibilidad
de un calentamiento ulterior, con lo que se dice que alcanza el estado de vapor
sobrecalentado). A fin de cuentas un evaporador, es un intercambiador de calor más
complejo, en el que además de producirse el cambio de fase pueden darse otros fenómenos
asociados a la concentración de la disolución, como la formación de sólidos, la
descomposición de sustancias.
Los evaporadores se fabrican en muy diversos tamaños y con distintas disposiciones, siendo
profusamente empleados en gran cantidad de procesos térmicos.
En los Ciclos de refrigeración por compresión de vapor se utilizan los evaporadores para
poder generar la temperatura más fría del ciclo , debido a que el refrigerante de bajo punto
de ebullición se evapora en este proceso pasando desde un punto en la mezcla bifásica hasta
el punto de vapor saturado , absorbiendo el calor de los productos dispuestos dentro de la
cámara del evaporador.
MATERIALES TERMOAISLANTES
SON:
Materiales que tienen la capacidad de reducir el proceso de
transferencia de calor por conducción desde un ambiente
hacia otro.
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•
•
•
•
PUEDEN SER :
Espuma de poliuretano.
Poliestireno expandido.
Perlita expandida.
Fibra de vidrio.
Teknopor.
ESPESOR ECONOMICO DE UN AISLANTE :
En el aislamiento de superficies planas o curvas, uno de los
problemas a resolver es la determinación del espesor de
aislante a utilizar.
Su determinación puede involucrar los siguientes aspectos:
– Seguridad (protección personal).
– Temperatura de la superficie exterior del aislante.
mínima. (para evitar el punto de rocío).
– Economía.
– Resistencia a la humedad y al calor.
COSTOS CRITERIO TECNICO:
CRITERIO ECONOMICO:
Para obtener el espesor óptimo, derivamos los costos totales con
respecto al espesor.
δCtotal /δespesor = 0 .
RADIO CRITICO DEL AISLANTE
Al colocar aislantes a una superficie curva puede presentarse
el siguiente caso: que el Aislamiento favorezca a la transmisión
de calor, El limite para este efecto es el radio critico del aislamiento.
Rc = K aisl. / h0
..........
ri Radio interno del aislante
r0: Radio externo del aislante
Ts1: Temperatura interior del tubo
T2: Temperatura interior del aislante
Ts3: Temperatura exterior del aislante
T0: Temperatura interior del ambiente
Representación del circuito térmico del
donde el flujo de calor q. se calcula por:
sistema
DESCRIPCION DEL EQUIPO
•
•
•
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•
•
•
•
•
La Cámara de enfriamiento ha utilizar. forma parte del conjunto del sistema de
Refrigeración LCCPE ( Siglas de los Alumnos que elaboraron el Ciclo) del Tipo
Domestico. La cámara de enfriamiento es básicamente el Evaporador de un Ciclo de
Refrigeración por Compresión de Vapor.
El elemento motriz es un compresor alternativo; el cual comprime al fluido
refrigerante desde la presión mínima a la presión máxima del ciclo. este es accionado
por energía eléctrica. la cual acciona al compresor alternativo de 0.5HP. Se ha
instalado seis termistores ubicados de la siguiente manera:
En el ambiente dentro del evaporador.
En la Pared interna de la cámara, pegada al evaporador.
En la pared externa de la cámara, pegada al evaporador.
En la pared interna de la carcaza de la cámara de conservación.
En la pared externa de la carcaza de la cámara de conservación.
En el ambiente exterior a Temperatura atmosférica.
Con la finalidad de poder evaluar la disipación de calor en el sistema tanto con
energía y posteriormente evaluar la curva de estabilidad del sistema hasta llegar a
condiciones normales.
Una Cámara de Conservación confortante del Sistema de Refrigeración Ciclo de
Compresión de Vapor LCCPE perteneciente al Laboratorio de Termo fluidos.
6 Termistores ( Ver curvas de calibración en el Anexo)
Cuatro multitester.
Termómetro infrarrojo
Termómetro clínico.
Vaso de precipitación de 200 ml
Cronometro.
Regla graduada o vernier.
Guía de Practica.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
• Colocamos los termistores de la manera como indica
el modulo enumerándolos ordenadamente. Además
del termistor para la medición de temperatura del
medio ambiente
• Además colocamos los termistores en los multitester
para las mediciones de las resistencias
• Luego encendemos el compresor y ponemos en
marcha el proceso de refrigeración del agua,
tomamos como datos la corriente de arranque del
compresor y la tensión de entrada al mismo.
• Luego tomamos datos de las resistencias de los
termistores así como también de la corriente que
consume el compresor, los datos lo tomamos cada 5
minutos, esto lo hacemos en el tiempo necesario
hasta que el agua se tenga una temperatura de -5C°.
• Posteriormente se repite la experimentación
cortando el suministro de energía eléctrica , y
tomando lecturas de tiempo cada 5 minutos , hasta
que alcanza el agua la temperatura de 10ºC.
DATOS A CONSIGNAR
L
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
…
Para los valores de Resistencias tomadas
según el circuito térmico.
L
1
2
3
4
5
6
7
8
9
t(min
)
T1
T2
T3
T4
T5
T6
Tagua
•
•
I
R1(Ω R2(Ω R3(Ω R4(Ω R5(Ω R6(Ω Ra(Ω
)
)
)
)
)
)
)
Corrien
te
(Amp)
P(W)
Temperaturas y Potencia del
Compresor
-10ºC
CUESTIONARIO
•
•
Elaborar un Cuadro comparativo de la conductividad térmica y coeficientes convectivos para cada
instante de tiempo registrado , tanto en forma descendente y ascendente de temperatura.
Trazar el circuito térmico en las paredes de la cámara de evaporación y llenar el siguiente cuadro de
valores:
T1
T2
T3
ε/kint.
1/h1
L
t(min)
1
0
2
5
3
10
4
15
5
20
6
25
7
30
8
35
9
40
10
45
…
q1-6(W/m2)
T4
ε/kais.
T5
ε/kext.
q2-3(W/m2)
T6
ε/h2
q4-5(W/m2)
CUESTIONARIO
•
Graficar las temperaturas de los puntos evaluados vs el tiempo y analizar los resultados .
Temperatura vs Tiempo
EJEMPLO :
30.000
Congelado
Descongelado
20.000
10.000
T1
T(ºC)
T2
0
20
0.000
40
T3
60
80
100
120
140
160
T4
T5
-10.000
T6
Tagua
-20.000
-30.000
-40.000
t(min)
Ta(ºC)
Ta vs t
•
Congelad
o
Graficar
Temperatura del agua vs tiempo
y comentar .
Descongelado
21.000
16.000
11.000
6.000
1.000
0
-4.000 50
100
t(min)
150
CUESTIONARIO
•
Graficar Potencia del compresor vs tiempo. Comentar .
•
Graficar la transferencia de calor total Q1-6.
•
Comentar acerca del comportamiento de los valores Q y de la Potencia del Compresor cuando:
Aumentamos el valor del espesor del material de insulamiento.
Cambiamos el material de insulado con un mayor valor de K.
Cambiamos el material de la placa del evaporador con otro de mayor K.
Cambiamos el fluido refrigerante por un R 134
Cambiamos el fluido y colocamos agua salada.
•
Desarrollar una ecuación en tres dimensiones y en estado transitorio para la disipación del frió en una
cámara de conservación de geometría paralepipeda.
•
Elaborar un cuadro comparativo entre 5 materiales termoaislantes utilizados en las cámaras de
conservación, según sus propiedades.
•
Detallar a través de un cuadro comparativo diversas temperaturas de conservación para diversos
productos.
•
Indicar cuáles son las características de los sistemas de conservación No Frost. Esquematizar el proceso
mediante el cual no se produce hielo en la cámara de conservación.
•
Detallar qué significado tiene el TON de refrigeración y a cuanto equivale. ¿Qué permite cuantificar?
BIBLIOGRAFIA
• BUQUE. F. FRIGORIFOS DOMESTICOS CON R-134ª. Ed.
Marcombo. 1ª Edición.
• GARCIA ALMIÑANA.D. INSTALACIONES DE
REFRIGERACION Y AIRE ACONDICIONADO.ED UOC. 1ª
Edición (2007)
• HOLLMAN, J. P. “TRANSFERENCIA DE CALOR”. Editorial
Mc GRAW HILL. 8° Edición.
• MANRIQUE. TRANSFERENCIA DE CALOR: Editorial
Oxford. 2ª Edición.
• MIRANDA, A.L. EVAPORADORES. Ed. CEAC. 2002
• KERN,D. PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR .Ed
CECSA. 2009.
ENLACES-WEB
• http://www.google.com.pe/search?q=temper
atura+de+los+evaporadores%2Bcongelacion&
hl=es&start=10&sa=N
• http://www.fao.org/docrep/008/y5013s/y501
3s07.htm
• http://wapedia.mobi/es/Evaporador
• http://html.rincondelvago.com/sistemas-derefrigeracion.html
GUIA DE PRACTICA Nº 2
PERFORMANCE EN
INTERCAMBIADORES DE CALOR 1-1
( AGUA-VAPOR)
OBJETIVOS
OBJETIVOSGENERALES:
Evaluar el performance de un Intercambiador de Calor 1-1
•
•
•
•
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Evaluar la eficacia de un Intercambiador de calor 1-1 de flujo en
contracorriente.
Determinar los parámetros característicos de un Intercambiador de
calor: Área de Transferencia de calor. NUT. DMLT. Coeficientes
convectivos.
Determinar los coeficientes de transferencia de calor en un
Intercambiador de Calor 1-1.
Evaluar la caída de presión permisible dentro de Intercambiadores
de Calor.
FUNDAMENTO TEORICO
•
•
•
•
•
Es un equipo térmico componente que permite la transferencia de calor de un
fluido (líquido o gas) a otro fluido. Entre las principales razones por las que se
utilizan los intercambiadores de calor se encuentran las siguientes:
Calentar un fluido frío mediante un fluido con mayor temperatura.
Reducir la temperatura de un fluido mediante un fluido con menor temperatura.
Llevar al punto de ebullición a un fluido mediante un fluido con mayor
temperatura.
Condensar un fluido en estado gaseoso por medio de un fluido frío.
Llevar al punto de ebullición a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso
con mayor temperatura.
Debe quedar claro que la función de los intercambiadores de calor es la
transferencia de calor, donde los fluidos involucrados deben estar a temperaturas
diferentes. Se debe tener en mente que el calor sólo se transfiere en una sola
dirección, del fluido con mayor temperatura hacia el fluido de menor temperatura.
En los intercambiadores de calor los fluidos utilizados no están en contacto entre
ellos, el calor es transferido del fluido con mayor temperatura hacia el de menor
temperatura al encontrarse ambos fluidos en contacto térmico con las paredes
metálicas que los separan
TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR:
CARCAZA Y TUBOS : Este tipo de intercambiador consiste en
un conjunto de tubos en un contenedor llamado carcaza. El
flujo de fluido dentro de los tubos se le denomina
comúnmente flujo interno y aquel que fluye en el interior del
contenedor como fluido de carcaza o fluido externo. En los
extremos de los tubos, el fluido interno es separado del
fluido externo de la carcaza por la(s) placa(s) del tubo. Los
tubos se sujetan o se sueldan a una placa para proporcionan
un sello adecuado. En sistemas donde los dos fluidos
presentan una gran diferencia entre sus presiones, el líquido
con mayor presión se hace circular típicamente a través de
los tubos y el líquido con una presión más baja se circula del
lado de la cáscara. Esto es debido a los costos en materiales,
los tubos del intercambiador de calor se pueden fabricar
para soportar presiones más altas que la cáscara del
cambiador con un costo mucho más bajo. Las placas de
soporte (support
plates) mostradas en figura, también
actúan como bafles para dirigir el flujo
del líquido dentro de la cáscara hacia adelante
y hacia atrás a través de los tubos.
TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE CALOR:
DE PLATOS : El intercambiador de calor de tipo plato, consiste de placas en
lugar de tubos para separar a los dos fluidos caliente y frío.
Las unidades conocidas con este nombre están compuestas en esencia por
tubos de sección circular montados dentro de una coraza cilíndrica con sus
ejes paralelos al aire de la coraza.
Los intercambiadores de calor liquido-liquido permanecen en general a este
grupo y también en algunos casos los intercambiadores gas-gas.
Existen muchas variedades de este tipo de intercambiador; las diferencias
dependen de la distribución de configuración de flujo y de los aspectos
específicos de construcción. La configuración más común de flujo de
intercambiadores líquido-liquida de coraza-y tubos.
Un factor muy importante para determinar el número de pasos del flujo por el
lado de los tubos es la caída de presión permisible. El haz de tubos está
provisto de deflectores para producir de este modo una distribución uniforme
del flujo a través de él.
Los líquidos calientes y fríos se alternan entre cada uno de las placas y los
bafles dirigen el flujo del líquido entre las placas. Ya que cada una de las placas
tiene un área superficial muy grande, las placas proveen un área
extremadamente grande de transferencia de térmica a cada uno de los
líquidos .Por lo tanto, un intercambiador de placa es capaz de transferir mucho
más calor con respecto a un intercambiador de carcaza y tubos con volumen
semejante, esto es debido a que las placas proporcionan una mayor área que
la de los tubos. El intercambiador de calor de plato, debido a la alta eficacia en
la transferencia de calor, es mucho más pequeño que el de carcaza y tubos
para la misma capacidad de intercambio de calor. Sin embargo, el tipo de
intercambiadores de placa no se utiliza extensamente debido a la
inhabilidad de sellar confiablemente las juntas entre cada una de las placas.
DISPOCISION DE FLUJOS :
•
DISTRIBUCIÓN DE FLUJO EN PARALELO: Cuando los fluidos caliente y frió, entran
por el mismo extremo del intercambiador, fluyen a través de él en la misma
dirección y salen por el otro extremo. Como se ilustra en la figura (3), existe un
flujo paralelo cuando el flujo interno o de los tubos y el flujo externo o de la
carcaza ambos fluyen en la misma dirección. En este caso, los dos fluidos entran al
intercambiador por el mismo extremo y estos presentan una diferencia de
temperatura significativa. Como el calor se transfiere del fluido con mayor
temperatura hacia el fluido de menor temperatura, la temperatura de los fluidos
se aproximan la una a la otra, es decir que uno disminuye su temperatura y el otro
la aumenta tratando de alcanzar el equilibrio térmico entre ellos.
Debe quedar claro que el fluido con menor temperatura nunca alcanza la
temperatura del fluido más caliente. Existen muchas variedades de este tipo de
intercambiador; las diferencias dependen de la distribución de configuración de
flujo y de los aspectos específicos de construcción. La configuración más común de
flujo de intercambiadores líquido-liquida de coraza-y tubos.
Un factor muy importante para determinar el número de pasos del flujo por el
lado de los tubos es la caída de presión permisible. El haz de tubos está provisto de
deflectores para producir de este modo una distribución uniforme del flujo a
través de él.
82ºC
78ºC
70ºC
90ºC
DISPOCISION DE FLUJOS :
• DISTRIBUCIÓN EN CONTRACORRIENTE: Cuando los fluidos
calientes y fríos entran por los extremos opuestos del
intercambiador y fluyen en direcciones opuestas. Como se ilustra en
la figura (4), se presenta una disposición en contracorriente cuando
los dos fluidos fluyen en la misma dirección pero en sentido
opuesto. Cada uno de los fluidos entra al intercambiador por
diferentes extremos Ya que el fluido con menor temperatura sale
en contraflujo del intercambiador de calor en el extremo donde
entra el fluido con mayor temperatura, la temperatura del fluido
más frío se aproximará a al temperatura del fluido de entrada. Este
tipo de intercambiador resulta ser más eficiente que los otros dos
tipos mencionados anteriormente. En contraste con el
intercambiador de calor de flujo paralelo, el intercambiador de
contraflujo puede presentar la temperatura más alta en el fluido
frío y la más baja temperatura en el fluido caliente una vez realizada
la transferencia de calor en el intercambiador
90ºC
º
70ºC
78ºC
82ºC
DISPOCISION DE FLUJOS :
• DISTRIBUCIÓN EN FLUJO CRUZADO : Un fluido se desplaza dentro
del intercambiador perpendicularmente a la trayectoria del otro
fluido. En la figura (5) se muestra como en el intercambiador de
calor de flujo cruzado uno de los fluidos fluye de manera
perpendicular al otro fluido, esto es, uno de los fluidos pasa a través
de tubos mientras que el otro pasa alrededor de dichos tubos
formando un ángulo de 90◦ Los intercambiadores de flujo cruzado
son comúnmente usado donde uno de los fluidos presenta cambio
de fase y por tanto se tiene un fluido pasado por el intercambiador
en dos faces bifásico. Un ejemplo típico de este tipo de
intercambiador es en los sistemas de condensación de vapor, donde
el vapor exhausto que sale de una turbina entra como flujo externo
a la carcaza del condensador y el agua fría que fluye por los tubos
absorbe el calor del vapor y éste se condensa y forma agua líquida.
Se pueden condensar grandes volúmenes de vapor de agua al
utiliza este tipo de intercambiador de calor.
PARAMETROS DE DISEÑO
•
COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR : Es
definido en términos de la resistencia térmica total a la
transferencia de calor entre dos fluidos. Cuando
consideramos fluidos de un intercambiador de calor
fluyendo fuera y dentro de un tubo. Donde Uo , designa al
coeficiente global de transferencia de calor, referido al
área externa, y de igual forma, U i se refiere al coeficiente
global de transferencia de calor referido al área interna.
Dicha distinción es necesaria, debido a que el área
disponible para transferencia de calor no es constante
sino se crece cuando se avanza radialmente
•
FACTOR DE INCRUSTAMIENTO :Las superficies interiores
de los tubos de un intercambiador de calor no
permanecen limpias después de varios meses de
operación. Se forman escamas o depósitos en la
superficie interior. La acumulación de escamas o
depósitos en el interior de los tubos, pueden afectar
severamente el valor del coeficiente global de
transferencia de calor,U El efecto global de los depósitos
se cuantifica por el denominado Factor de
encrustamiento o Factor de suciedad, Rf " el cual se
determina experimentalmente. Su efecto neto consiste
en incrementar la resistencia al flujo de calor, o que en
otras palabras disminuir el coeficiente global de
Transferencia de calor. Rf " , se relaciona con el
coeficiente Global teórico, mediante la siguiente
expresión:
PARAMETROS DE DISEÑO
•
BALANCE
DE
ENERGIA
EN
UN
INTERCAMBIADOR DE CALOR .- Aplicando la
1 Ley de la Termodinámica se realiza un
análisis
térmico de un
intercambiador de calor con la finalidad de
poder expresar la cantidad total de calor
transferido, q, del fluido caliente al fluido
frío, en términos del coeficiente global de
transferencia de calor. El área de
transferencia de calor A, y las temperaturas
de entrada y salida de los fluidos caliente y
frío. Un balance de energía da como
resultado:
•
DIFERENCIA MEDIA LOGARITMICA DE
TEMPERATURAS
:
Considérese
el
intercambiador de calor de doble tubo , el
cual opera en flujo paralelo. Las siglas LMTD
está relacionada a Logarithm Mean
Temperature Difference (Diferencia de
temperatura logarítmica media).
El cual también es valida para un sistema en
contracorriente.
•
PARAMETROS DE DISEÑO
•
FACTOR DE CORRECCION PARA I.C DIFERENTE AL
TUBO Y CORAZA SIMPLE :Si se usa un
intercambiador de calor diferente del tipo de
doble tubo, la transferencia de calor se calcula
usando un factor de corrección, F aplicado al valor
LMDT, por tanto. Expresiones algebraicas para el
factor de corrección, F, han sido desarrolladas para
diversos configuraciones de intercambiadores de
carcaza y tubo e intercambiadores tubo. Los
resultados pueden ser presentados en forma
gráfica , tales como los mostrados en la Figura ,la
notación (T,t) es usada para especificar las
temperaturas de los fluidos, con la variante t
siempre asignada al fluido que circula por los
tubos. Con esta convención no hay problema si es
el fluido caliente o frío el que fluye por los
tubos o por la carcaza.
Una importante implicación de las Graficas de
corrección es que, si el cambio de temperatura del
fluido es despreciable, P o R son cero y por tanto
F=1. Independientemente de la configuración del
intercambiador. Esta situación se presenta cuando
uno de los fluidos presenta un cambio de fase.
PARAMETROS DE DISEÑO
•
•
EFECTIVIDAD DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR : La efectividad de
transferencia de calor se define como la razón de la transferencia de calor
lograda en un intercambiador de calor a la máxima transferencia posible, si se
dispusiera de área infinita de transferencia de calor.
Para dichos cálculos se encuentran expresiones aritméticas que expresan la
transferencia de calor lograda por diferentes tipos de intercambiadores de
calor. La efectividad de un intercambiador se define, mediante la siguiente
ecuación:
Donde q, se refiere al calor intercambiado por los fluidos frío y caliente y q máx ,
se refiere al máximo calor que se puede transferir en el intercambiador.
El q máx se refiere al calor que se transfiere en un intercambiador de doble tubo
operando en contracorriente, que posee un área de intercambio infinita. Para
esta circunstancia se cumple que la máxima diferencia de temperatura que
puede adquirir uno de los fluidos, ∆Tmáx , dependerá de sus capacidades
caloríficas.
De la ecuación anterior se desprende que el fluido que adquiere ∆Tmáx , será
aquel que tenga la menor capacidad calorífica.
•
De manera que en forma compacta se satisface que :
•
Por definición la efectividad, la cual es adimensional debe estar en el rango 0<
e <1
Para cualquier intercambiador de calor se puede demostrar que la efectividad
puede expresarse mediante:
PARAMETROS DE DISEÑO
•
•
•
NUT : Llamado Numero de Unidades de Transferencia de calor .
La expresión Q=FUA *(DML T) resulta muy conveniente cuando se
conocen todas las temperaturas terminales necesarias para el
cálculo de la temperatura media apropiada. Sin embargo, se
presentan numerosas ocasiones en que se conoce, o al menos puede
estimarse el valor de U, pero se desconocen las temperaturas
terminales de los fluidos que salen del intercambiador. En estos
casos, es preferible utilizar el método NUT al señalado
anteriormente, NUT (Número de unidades de transmisión).Se
determina por :
A continuación se presentan expresiones para
diversas configuraciones de intercambiadores de calor, donde:
Así mismo tenemos como ejemplo el grafico para la efectividad de
un intercambiador de calor en contracorriente :
PARAMETROS DE DISEÑO
•
•
•
•
•
•
•
COEFICIENTES DE CONVECCION : El análisis de la convección
en una capa limite es compleja, por lo que es frecuente el
empleo del análisis dimensional o técnicas analógicas. La
obtención del coeficiente de película se analiza por
correlación derivada del análisis dimensional
Nu es el número de Nusselt.
Pr es el número de Prandtl.
R. es el número de Reynolds.
I es una longitud característica.
h es el coeficiente de película.
K coeficiente de conductividad térmica del fluido.
c es la velocidad media
El coeficiente de convección está contenido en el número de
Nusselt. y para que h pueda ser determinada, es necesario
experimentar para obtener los valores de la constante y de
los exponentes a y b para cada caso particular.
El criterio que decide si el flujo es laminar o turbulento en
convección forzada es el valor del número de Reynolds:
Para un tubo: R. < 2300 laminar R. > 2300 turbulento
Cuando se utiliza cualquier ecuación empírica ha de tenerse
mucho cuidado en utilizar las temperaturas prescritas para
determinar las propiedades de los fluidos.
DESCRIPCION DEL EQUIPO DE PRACTICAS
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•
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•
•
•
•
•
•
•
Un banco hidráulico FME- 00
Equipo de demostración de medición de flujo FME- 18
Cronometro
Tipo de Intercambiador: 1-1
Disposición : Se puede disponer tanto en contracorriente, como en flujo paralelo, ambos de contacto
indirecto.
Fluido caloportador : Vapor saturado .parte externa del tubo.
Fluido a calentar
: Agua a temperatura ambiente, parte interna del tubo.
Efectividad
: Por determinar.
Espesor optimo del aislante: Lana de vidrio 15 mm.
Carcasa o envolvente: Cemento con yeso
Espesor de carcasa: 20mm.
Longitud: 2000mm
Diámetro del tubo: 12.7mm
Diámetro de la coraza: 50.8mm
– Un Caldero Pirotubular didáctico (de propiedad del Laboratorio de Termo fluidos).
– 02 Termocuplas
– 01 Termómetro ambiental.
– Manómetro de presión de vapor.
– Ducto de distribución de vapor ( incluye valvuleria de descarga)
– Cronometro.
– Mechero.
– Sistema de agua fría (Tanque elevado de propiedad del Laboratorio de Termo fluidos).
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
•
•
•
•
•
•
•
Verter agua en el generador de vapor (caldera), hasta ¾ de su capacidad, tomar
como referencia el visor de nivel de agua lateral. Y mediante conexiones de tubos
unirla con el intercambiador de calor 1-1.
Calentar el agua de la caldera hasta que se obtenga vapor, ello elevará la
temperatura y la presión del vapor. Se recomienda calentar hasta una presión de
28 psi o 2 Kgf/cm2.
Aperturar la llave de cierre rápido y hacer fluir el vapor hacia el intercambiador de
calor, donde por el otro extremo mediante otra válvula de cierre rápido se le hará
circular agua fría en dirección opuesta al flujo de vapor (flujo en contracorriente).
La apertura y/o cierre de ambas válvulas dependerá de la temperatura final del
agua que se desea obtener. Sin embargo hay que tener cuidado de no producir
condensado.
En caso de notar la presencia de condensado, eliminarlo para ello se deberá cerrar
el paso de agua fría y solo se permitirá el paso de vapor.
Con la ayuda de una termocupla registrar las temperaturas de entrada del vapor y
de la salida del agua, en el intercambiador de calor.
Con apoyo de un vaso graduado y un cronómetro, determinar el flujo
másico de agua obtenido en un determinado tiempo.
DATOS A CONSIGNAR
Llenar el siguiente cuadro de valores para
Presión de vapor 4 Bar , 3.6 Bar y 3.2 Bar :
Med
Volumen
Ts1(ºC) Temperatura de salida
T (ºC) Temperatura
ida
(m3)
del agua caliente
ambiente
1
2
3
Tiempo (sg)
•
CUESTIONARIO
Determinar el flujo de agua a calentar fluido frio (para las presiones de 3.2-3.6 y 4
Bar)
Tamb(ºC)
Ts1(ºC)
h (m)
Q (m3/s)
m(kg/s)
Tprom
•
Determinar el flujo de calor transferido. Este valor se halla de la diferencia de
temperaturas del agua:
Agua fría
Presión
(Bar)
3.2
3.6
4
•
•
Tamb
Ts1
m(kg/sg)
Cp
q(Kcal/sg)
A la presión de saturación, hallar el valor de la entalpía de vaporización de tablas
de vapor y esquematizar el proceso en un diagrama T vs S
Determinar la masa de vapor.
Presión (Bar)
3.2
3.6
4
Masa vapor
q(Kcal/sg) ∆h(kcal/kg)
mv(kg/s)
•
•
•
•
•
•
•
•
CUESTIONARIO
Determinar el flujo de agua a calentar fluido frio (para las presiones de 3.2-3.6 y 4 Bar)
Hallar el MLDT para cada caso
Hallar los coeficientes conectivos internos y externos de los flujos.:fluido frio: Turbulento y
fluido caliente
Determinar el coeficiente global de transferencia de calor.
Hallar la eficiencia del intercambiador de calor. (Como sugerencia)
Hallar el número de Reynolds para cada uno de los dos fluidos. (Para cada Presión)
Re = 4*m / (*Dh * )
Determinar la caída de presión en la coraza y el tubo.
Graficar y comentar los siguientes gráficos:
Eficiencia Vs NUT.
Variación de la presión Vs el Reynolds. Para el fluido frío y para el fluido caliente:
Coeficiente global de transferencia de calor Vs Reynolds. Para el fluido frío y para el fluido
caliente.
Coeficientes convectivos Vs numero de Reynolds. Para el fluido frío y para el fluido caliente.
•
Investigar acerca de la disposición de intercambiadores de calor regenerativos.
•
Desarrollar la ecuación de DMLT, en función a una disposición de flujos.
BIBLIOGRAFIA
• KERN. D. PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE
CALOR.
• WELTY. TRANSFERENCIA DE CALOR.
• MANRIQUE. TRANSFERENCIA DE CALOR.
ENLACES-WEB
• http://www.monografias.com/trabajos27/transferen
cia-calor/transferencia-calor.shtml
• http://mipagina.cantv.net/ulacoa/clase24.pdf
• http://mipagina.cantv.net/ulacoa/clase24.pdf
• http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/HeatExchanger/I
ntercambiadores.pdf
• http://www.ibeninson.com.ar/nsite/archivos/Interca
mbiadores.pdf
• http://web.usal.es/~tonidm/DEI_07_comp.pdf
• http://mipagina.cantv.net/ulacoa/clase24.pdf
GUIA DE PRACTICA Nº 3
SUPERFICIES EXTENDIDAS
OBJETIVOS
OBJETIVOS GENERALES :
• Evaluar las características de operación de diversas
superficies extendidas.
OBJETIVOS ESPECIFICOS :
• Evaluar la distribución de las temperaturas a lo largo de
tubería provista de superficies extendidas.
• Evaluar las correspondientes perdidas de calor dentro
de una superficie extendida.
• Determinar la eficiencia global de una superficie
extendida.
FUNDAMENTO TEORICO
•
GENERALIDADES :
El término de superficie extendida se usa normalmente con referencia a un
sólido que experimenta transferencia de calor por conducción dentro de sus
límites, así como transferencia de calor por conveccion y/o radiación entre sus
límites y alrededores
La aplicación mas frecuente es el uso de las superficies extendidas de manera
especifica para aumentar la rapidez de transferencia de calor entere un sólido y
un fluido contiguo. Esta superficie extendida se denomina aleta.
Dentro de sus usos comunes tenemos los radiadores (enfriadores de agua de
enfriamiento de los sistemas de combustión interna) la estructura externa de la
cámara (cilindro) de los motores de motocicletas, etc.
Considérese la pared plana de la figura si T es fija hay dos formas en la que es
posible aumentar la transferencia de calor. El coeficiente de conveccion h
podría aumentarse incrementando la velocidad del fluido y podría reducirse la
temperatura del fluido TQ
Sin embargo se encuentra muchas situaciones, en las que h puede aumentar al valor máximo posible,
pero el factor económico que esta no lo hace viable.
La eficiencia de calor mas efectiva se logra aumentando el Área de la superficie a través de la cual
ocurre convección, esto se logra a través del uso de aletas que se extienden desde la pared al fluido
circundante la conductividad térmica del material de la aleta tiene fuerte afecto sobre la distribución
de temperaturas a lo largo de la aleta y por lo tanto influye en el grado al que la transferencia de calor
aumenta, se tiene distintas configuraciones de aletas.
Las Aletas se montan en un aparato térmico , tubería u otro sistema con la finalidad de aumentar el
producto del Coeficiente de Transferencia de Calor convectivo con el Área (hA) y asi disminuir la
resistencia térmica (1/hA) .
Sin embargo el Área adicional no es tan eficiente como la superficie original ya que para conducir el
calor es necesario un gradiente de temperatura a lo largo de la aleta. Asi la diferencia media de
temperatura en el enfriamiento es menor en una superficie con aletas que en una sin ellas. La
resistencia adecuada de una aleta esta dada por 1/(A*h*nf) , donde A es la superficie de la aleta y nf
es su efectividad (0< nf < 1) .
Para aletas cortas de alta conductividad térmica nf es grande , pero disminuye al aumentar la
longitud de la aleta.
Desde el punto de vista practico solo se justifica el montaje de una aleta o superficie extendida
cuando se cumple la siguiente relación :
h≤ 0.25* (PK/A)
h = Coeficiente de película del fluido.
P = Perímetro de la sección de la aleta.
K = Conductividad térmica del material de la Aleta.
A = Superficie de la Aleta.
En caso contrario el aumento de transferencia de calor no es apreciable.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Para poder decidir sobre el tipo de aleta a poder usar se debe de tener en
cuenta :
Especio disponible.
Caída de presión.
Facilidad de su manufactura.
Costo del material y su construcción.
Para poder plantear una ecuación para estos casos se debe tener en cuenta
las siguientes consideraciones :
Conducción unidimensional a lo largo de toda la aleta.
Conducción de calor en estado permanente.
El material usado se considera homogéneo , con un K= cte.
La temperatura en la base de la aleta se considera uniforme y constante.
La temperatura y el coeficiente pelicular convectivo del fluido que rodea la
aleta es constante e uniforme.
CLASIFICACION :
Una aleta recta es cualquier superficie prolongada que se une a una pared plana. Puede ser de área
transversal uniforme (a) o no uniforme (b) una aleta anular es aquella que se une de forma circunferencial
a un cilindro y su sección transversal varia con el radio desde la línea central del cilindro (c).
Una aleta de aguja o spine, es una superficie prolongada de sección transversal circular uniforme o no
uniforme. Pero es común en cualquier sección de una configuración de aletas depende del espacio, peso,
fabricación y costos, así como del punto al que las aletas reducen el coeficiente de convección de la
superficie y aumentan la caída de presión asociada con un flujo sobre las aletas.
•
•
Se puede realizar la siguiente clasificación :
Aletas de sección transversal constante :
Aleta rectangular.
Aleta spine.
Aleta anular o circunferencial.
Aletas de sección transversal variable :
Aleta triangular.
Aleta circunferencial variable.
Aleta de aguja parabólica
ANÁLISIS GENERAL DE CONDUCCIÓN:
La conducción alrededor de una aleta generalmente bidimensional la rapidez a la que se desarrolla la
convección de energía hacia el fluido desde cualquier punto de la superficie de la aleta debe balancearse con
la rapidez a la que la energía alcanza ese punto debido a la conducción en esta dirección transversal (y, z)
Sin embargo, en la práctica la aleta es delgada y los cambios de temperatura en la dirección longitudinal son
muchos más grandes que los de la dirección transversal. Por tanto, podemos suponer conducción
unidimensional en la dirección X. consideramos condiciones de estado estable y también supondremos que
la conductividad térmica es una constante, que la radiación desde la superficie es insignificante, que los
efectos de la generación de calor están ausentes y que el coeficiente de transferencia de calor por
convección h es uniforme sobre la superficie.
Tenemos entonces:
qx = qx+dx + dqconv ……..(1)
Según la ley de Fourier:
qx = -K*Ac*dT/dx
Donde Ac es el área de la sección transversal, que varía con x.
como la conducción de calor en x + dx se expresa como:
qx+dx = qx + (dqx)dx / dx v
qx+dx = -K*Ac*dT/dx - K*(d/dx)( Ac*dT/dx )dx
ademas: dqconv = h*dAs*(T – Ta)
Donde As: es el área superficial del elemento diferencial entonces tenemos sustituyendo todas las
ecuaciones en (1).
(d/dx)( Ac*dT/dx ) – (h/K)( dAs /dx)*(T – Ta) = 0
d 2T/dx2 + (1/Ac* dAc /dx* dT/dx) – (1/Ac* h/K * dAs /dx)(T – Ta) = 0 ......(2)
ALETAS DE AREA DE SECCION TRANSVERSAL UNIFORME:
Según la ecuación (2) es necesario tener una geometría adecuada para la solución de problemas.
Para las aletas detalladas Ac es una constante, y As=Px donde As es el área de la superficie medida de la base
a x y P es el perímetro de la aleta en consecuencia dAc/dx y dAs/dx = P por lo que:
2
La ecuación (b) se transforma en.
d T
hP
dx
d

m
2

KA c
T
 T   0
T∞=constante.
d 
2
dT
dx
Donde:

  CT ( x )  T (  )
Si denotamos como. Como

2
lo que la ecuación anterior quedaría como.
dx
dx
2
 m   0 .......... .......... ......(  )
hP
KA c
Esta ecuación (δ) es una ecuación diferencial lineal de segundo orden, homogénea con coeficientes
constantes. Su solución general es:
 ( x )  C1e
mx
 C 2e
 mx
.......... .......... ......( 4 )
Para poder evaluar C1 y C2 de la solución es necesario especificar condiciones de frontera apropiadas. Una
condición es especifica en términos de la temperatura base de la aleta (x=0).
 ( 0 )  Tb  T    b .......... .......... ......( 5 )
La segunda condición especificada, en el extremo de la aleta (x=L) corresponde a cualquiera de la siguientes
condiciones físicas.
Cuando se tiene una transferencia de calor por conveccion desde el extremo de la aleta. Al aplicar un
balance en una superficie de control alrededor de este extremo en la figura tenemos.
hAc T ( L )  T (  )    KA
dT
...( x  L )
h ( L )   K
dx
d
..( x  L )...( 6 )
dx
Al sustituir (4) en (5) y (6) se obtiene.
 (b )  C 1  C 2
h  (C 1 e
mL
 C 2e
 mL
)  KmC ( C 2 e
 mL
 C1
emL
)
EFICIENCIA GLOBAL DE UNA ALETA
En un arreglo de aletas y superficies base a la que une. como se muestra en la figura donde S designa el
espaciamiento de las aletas en cada caso la eficiencia global se define como.
0 
qt

q max
qt
hA f  b
.................(1)
qt= es la transferencia de calor total del área de la superficie At , asociada con las aletas y la parte expuesta
de la base ( a menudo denominada la superficie primaria) si hay N aletas en el arreglo, cada una de las áreas
superficiales Af , y el área de superficie primaria se designa como Ab , el área e la superficie total es.
A t  NA
f
 Ab
La transferencia de calor máxima posible resultaría si toda la superficie de la aleta, así como la base expuesta
, se mantuvieran en Tb . La transferencia total de calor por conveccion de las aletas y de la superficie
principal se expresa como:
q t  N  f hA f  b  hA b  b
Donde el coeficiente de conveccion h se supone equivalente para las superficies principal y con aleta, nf es
la eficiencia de una sola aleta. De aquí.
NA f


q  h N  f A f  ( A f  NA f )  b  hA f 1 
(1   f )  b
At




al sustituir la ecuación (2) en (1) se tiene:
0  1
NA f
At
(1   )
.............(2)
DESCRIPCION DEL EQUIPO DE PRACTICAS
•
•
•
•
•
Para la realización de esta actividad experimental se cuenta
con el siguiente equipo :
Caldero Pirotubular didáctico( de propiedad del Laboratorio
de Termofluidos)
Manómetro de presión de vapor.
Ducto de distribución de vapor ( incluye valvuleria de
descarga)
Sistema de 2 tuberías de 1” con superficies aleteadas ,
uniforme y no uniforme.
Termómetro infrarrojo digital.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
•
•
•
•
•
•
•
•
Instalar el Calderin con mucho cuidado sobre el fogón , verificando el estado de
las válvulas. Seguidamente se llena este equipo por la parte superior con 5 litros
de agua a temperatura ambiental y se cierra la válvula de suministro de agua.
Instalar correctamente el sistema compuesto por las tuberías con superficies
extendidas con el calderin.Asegurarse que las uniones mecánicas y acoplamientos
estén en correcto estado.
Con las válvulas de salida de vapor completamente cerradas , proceder a
encender el calderin en forma lenta , luego alcanzar un fuego permanente y
presurizar hasta 4 Bars.
Aperturar lentamente la válvula de salida de vapor e inundar el banco de tuberías
, con la válvula de descarga de este ultimo completamente cerrada. La finalidad de
este procedimiento es uniformizar las temperaturas en las tuberías. Luego cerrar
válvula de vapor del calderin y esperar que se estabilice la temperatura.
A la presión de 4 Bar aperturar la válvula de vapor del calderin y de salida del
banco de tuberías. A una presión de 3 bar tomar las mediciones a lo largo de 3
posiciones a lo largo de la tubería y tomar lecturas de temperaturas.
Procurar repetir el mismo procedimiento procurando mantener una presión de 3
bar en línea.
Luego apagar el fogón , y desmontar una vez que este enfriado el sistema con
mucho cuidado.
Dejar limpio la zona de practicas.
1
2
3
1
2
3
DATOS A CONSIGNAR
• Temperatura Ambiental :
• Superficie Extendida Uniforme :
Posición
Presion de T1 (°C)
Vapor
T2 (°C)
T3 (°C)
Temperatur
a de salida
del agua
X=0
X= L/2
X=L
Repetir la toma de medidas 3 veces
• Superficie Extendida No Uniforme :
Repetir la toma de medidas 3 veces
Posición
X=0
X= L/2
X=L
Presion de T1 (°C)
Vapor
T2 (°C)
T3 (°C)
Temperatur
a de salida
del agua
CUESTIONARIO
•
Presentar el cuadro N° 01 con las temperaturas promedio para la superficie extendida
uniforme , asi mismo en un mismo grafico graficar la distribución de lac temperaturas para
cada punto de las 3 posiciones a lo larfgo de la tubería. Comentar.
Posición
Presion de T1 (°C)
Vapor
T2 (°C)
T3 (°C)
Temperatur
a de salida
del agua
X=0
X= L/2
X=L
•
Presentar el cuadro N° 02 con las temperaturas promedio para la superficie extendida no
uniforme , asi mismo en un mismo grafico graficar la distribución de las temperaturas para
cada punto de las 3 posiciones a lo largo de la tubería. Comentar.
Posición
X=0
X= L/2
X=L
Presion de T1 (°C)
Vapor
T2 (°C)
T3 (°C)
Temperatur
a de salida
del agua
•
Determinar la distribución de temperaturas para la superficie uniforme en forma
teórica según los siguientes datos:
D = 6.98mm
L = 49.12mm
A una temperatura promedio de 58.5 3 oC por tabla de Willian M. Adams (A-3)
considerándolo como fierro forjado K = 60.06 W/m. oK.
Hallando el coeficiente convectivo del aire con las temperaturas obtenidas
experimentalmente considerando a una temperatura promedio de T = 42.811 oC en
toda la aleta, y considerando X=L.
De las ecuaciones y haciendo un despeje de formulas se obtiene:
Se sabe que:
Por medio de interacciones se obtiene h = …………….
Como ya se obtuvo el coeficiente convectivo del aire se procede hallar los valores de las
temperaturas en los respectivos puntos: considerando las siguientes ecuaciones.
m= ……………………
Asi mismo :
Luego :
Aplicando dichas ecuaciones obtenemos los siguientes resultados. Graficar y Comentar.
X=L
0.049
0.025
0.016
0.012
Cosh m(L – X)
Senh m(L – X)
Θ
T (oC)
• Determinar las correspondientes perdidas de calor.
• Calcule el largo de las varillas para que la suposición de una longitud
infinita de una estimación exacta de la perdida de calor.
•
Determinar la n y Ef para cada tramo y comentar cual de ellos es mas
eficiente y porque
Para las aletas de sección uniforme circular:
X=L
0,049
0,025
0,016
0,012
•
Qf
Ef
n
Nombre 10 utilidades diversas de las superficies de aletas.
BIBLIOGRAFIA
•
•
•
•
•
•
•
•
Yunus A. Çengel, Transferencia de Calor, 2ª edición, McGraw-Hill, México, 2004.
Y. A. Çengel, R. H. Turner, Fundamentals of Thermal-Fluid Sciences, McGraw-Hill
International Edition, New York, 2005.
• Incropera, DeWitt, Bergman, Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer,
6th edition, John Willey & Sons, 2007.
F. Kreith y M. S. Bohn, Principios de Transferencia de Calor, 6ª edición, Thomson,
Madrid, 2002.
J. P. Holman, Transferencia de Calor, 8ª edición, McGraw-Hill, Madrid, 1998.
A. J. Chapman, Transmisión del Calor, 2ª edición, Ediciones Interciencia, Madrid,
1968.
J. R. Welty, C. E. Wicks, R. E. Wilson, Fundamentos de Transferencia de Momento,
Calor y Masa, 2ª edición, Editorial Limusa, México, 1999.
E. Torrella, J. M. Pinazo, R. Cabello, Transmisión de Calor, 1ª edición, Servicio de
Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia, Valencia, 1999.
ENLACES WEB
• lcpb00.lc.ehu.es/PDFs%20para%20alumnos/EIKI/EIQ1G12C.doc
• http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/leia/maru_j_m
s/capitulo1.pdf
• http://www.upv.es/upl/U0296617.pdf
• tdec.stec.cl/files/clase6.ppt
• http://www.uncp.edu.pe/Facultades/Fiq/investigacion/SIMULACIO
N%20DE%20SUPERFICIES%20EXTENDIDAS%20RECTANGULARES,%2
0ANULARES%20Y%20TRIANGULARES%20MEDIANTE%20EL%20INST
RUMENTO%20VIRTUAL%20LabVIEW.pdf
• http://html.rincondelvago.com/conduccion-del-calor.html
• http://www.uned.es/ribim/volumenes/Vol8N1Mar_2004/V8N1A03
%20Carvajal.pdf
• http://web.me.com/fjguerra/Personal/6o_Semestre_files/TA.pdf
• http://www.fing.edu.uy/if/cursos/fister/modulos/tcalor/clases/tc2.
pdf
CONSIDERACIONES PARA EL
TRABAJO MONOGRAFICO –II
UNIDAD
TIPOS DE INTERCAMBIADORES DE
CALOR INDUSTRIALES
OBJETIVOS
• Describir el funcionamiento de un equipo térmico
,cambiador de calor en función a sus condiciones de
operación.
• Reconocer los componentes principales de una
cambiador de calor o equipo térmico.
• Identificar los parámetros relevantes de operación y
variables físicas en la operación de cambiadores de
calor.
• Investigar cuales son las aplicaciones de los
cambiadores de calor.(especifico para cada tema)
TEMARIO
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Radiadores
Intercambiadores de tubo y coraza
Condensadores de Sistemas de Refrigeración
Condensadores de Vacio
Evaporadores de Sistemas de Refrigeración.
Intercambiadores de Calor de Placas
Calentadores de Combustible Térmico y Eléctrico.
Economizadores.
Evaporadores de Plantas de fuerza
Sobrecalentadores.
Calentadores de Aire.
Torres de Enfriamiento
ESQUEMA DE PRESENTACION DE
INFORME MONOGRAFICO
• Objetivos.
• Descripción
del
funcionamiento
Intercambiador de calor.
• Componentes y disposición de flujos.
• Parámetros de operación.
• Aplicaciones Industriales.
del
PROCESO DE EVALUACION
• EXAMEN II UNIDAD:
E = PE1+PE2+PE3/3
Donde PEi= ((Sustentación*2)+Informe)/3
• PROMEDIO DE TRABAJOS MONOGRAFICOS :
PP
• NOTA I UNIDAD : ((2*E)+ PP ) = 3
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LABORATORIO DE ENERGIA II