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Intercambiadores de Calor de Tubos Concéntricos LABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALOR

Mishel Estefanía Moreno Maza

Luis Miguel Quishpe Cholango

Facultad de Ingeniería Mecánica Escuela Politécnica Nacional Quito, Ecuador [email protected] Grupo 2

Facultad de Ingeniería Mecánica Escuela Politécnica Nacional Quito, Ecuador [email protected] Grupo 2

Objetivos: a)

General: Analizar y evaluar las características de un intercambiador de calor de tubos concéntricos con disposiciones de flujo en paralelo y contracorriente.

b)

Específicos: i.

Obtener y analizar el coeficiente global de transferencia de acuerdo con las consideraciones establecidas para el estudio de los intercambiadores concéntricos que posee el equipo.

ii.

Identificar el calor transferido entre los fluidos en ambo flujos y evaluar la diferencia de temperaturas media logarítmica para cada caso.

iii.

Relacionar la práctica desarrollada con el estudio de un caso de diseño.

Resumen— En el presente documento se habla acerca de intercambiadores de calor ya sean con flujo paralelo o en contraflujo, la forma en como son utilizados y su función; además, de mostrar que la disposición del fluido va a afectar ciertos parámetros y valores tomados en la práctica realizada. El objetivo principal es tener una mejor idea acerca de los intercambiadores de calor, así como reforzar los conocimientos adquiridos en clases.

configuración abarca el fenómeno de convección en cada fluido y conducción a través de la pared que lo separa. Tipos de intercambiadores • De doble tubo • Flujo paralelo • Contraflujo • Compacto • Flujo cruzado • Coraza [1]

Fig. 1 Esquema intercambiador de calor de coraza y tubos [1]

Keywords— intercambiadores de calor, flujo paralelo, contraflujo. Abstract— This document talks about heat exchangers with either parallel flow or counterflow, how they are used and their function; In addition, to show that the arrangement of the fluid will affect certain parameters and values taken in the practice performed. The main objective is to have a better idea about heat exchangers, as well as the knowledge acquired in classes. Keywords— heat exchangers, parallel flow, counterflow.

Fig. 2 Intercambiador de tubos concéntricos [2] Coeficiente total de transferencia de calor

I. INTRODUCCIÓN Intercambiadores de calor Lods intercambiadores de calor son aparatos que permiten la transferencia de calor entre dos fluidos los cuales se encuentran a diferentes temperaturas y al mismo tiempo evita que estos se mezclen, existen varias configuraciones dependiendo de la aplicación sea esta para uso domestico o en la industria, esta

La red de resistencias térmicas asociadas a este fenómeno solo comprende dos resistencias por convección, despreciando la resistencia de la pared entre los fluidos y la radiación. [1]

Se considera que la superficie exterior del intercambiador de calor se encuentra perfectamente aislada por lo cual no hay transferencia de calor al medio circundante. Diferencia media logarítmica de temperaturas se usa la relación: 𝑞 = 𝑈𝐴𝑠 ∆𝑇𝑙𝑚 (2) Donde: ∆𝑇1 −∆𝑇2 ∆𝑇𝑙𝑚 = ln⁡(∆𝑇 (3) 1/∆𝑇2 ) Es importante indicar que ∆𝑇1 y ∆𝑇2 dependen de si es un

contraflujo o paralelo. Para el flujo paralelo se tiene:

(4) Fig. 3 Red de resistencia en un intercambiador de calor [1] 1 𝑈

=

1 ℎ𝑖

1 ℎ𝑜

+

Si se tratase de un contraflujo:

(1)

Factor de incrustación El rendimiento de los intercambiadores suele reducirse con el (5) [1] paso del tiempo debido a la acumulación de depósitos sobre las superficies, estos representan una resistencia adicional para el fenómeno de transferencia de calor denominada Rf, II. ANÁLISIS DE DATOS denominado factor de incrustación, para el caso desarrollado en el informe se considera a Rf despreciable. [1] A. Cuadros de datos y cálculos Análisis de los intercambiadores de calor • Cuadro de Temperaturas, caudales y tiempo de El método de análisis más apropiado es el de la diferencia estabilización. media logarítmica de temperatura para la selección de un intercambiador de calor y para predecir las temperaturas de las corrientes de salida es apropiado el método de la efectividad. TABLA 1. Tiempos, temperaturas y caudales para contraflujo. Fluido frío Fluido caliente Tiempo Temperatura (°C) Caudal Temperatura (°C) Caudal (min) (CFM) OT 6 OT 2 OT 1 (L/s) IT 3 IT 4 IT 11 4

7

9

10

0,35

38

36

28

0,42

8

7

9

11

0,35

37

35

28

0,42

12

7

9

9

0,34

36

35

26

0,42

15

6

8

9

0,37

36

34

27

0,42

Prom.

6,75

8,75

9,75

0,3525

36,8

35

27,3

0,42

TABLA 2. Tiempos, temperaturas y caudales para flujo paralelo. Fluido frío Fluido caliente Tiempo Temperatura (°C) Caudal Temperatura (°C) Caudal (min) OT 6 OT 2 OT 1 (L/s) IT 3 IT 4 IT 11 (CFM) 12

7

9

11

0,35

38

35

27

0,4

15

7

9

11

0,36

38

35

27

0,4

Prom.

7

9

11

0,355

38

35

27

0,4

TABLA 3. Dimensiones del sistema

• • •

Tubo

Diámetro interno (mm)

Diámetro externo (mm)

Interno

13,6

15,9

Externo

26,7

33,5

Resistencias térmicas y coeficiente global de transferencia U. Diferencia de temperaturas media logarítmica. Calor transferido q

CONTRAFLUJO Flujo caliente ̅̅̅ 𝑇ℎ =

𝑇ℎ,𝑖 + 𝑇ℎ,𝑜 27,3 + 35 = = 31,13⁡°C⁡ 2 2 ̅̅̅ 𝑇ℎ = 304,28⁡𝐾 ≈ 305⁡𝐾

Tabla A.6 𝑁𝑠 𝜇 = 769 × 10−6 ⁡( 2) 𝑚 𝑊

𝑘 = 620 × 10−3 (𝑚𝐾) 𝑃𝑟 = 5,20 𝐽 𝐶𝑝 = 4178⁡ (𝐾𝑔𝐾 ) 𝐾𝑔

𝜌 = 995,41⁡ (𝑚3) 𝑚̇ = 𝑄 × 𝜌 𝑓𝑡 3 1⁡𝑚𝑖𝑛 (0,3048⁡𝑚)3 𝐾𝑔 𝑚̇ = 0,42 ( )× × × 995,41 ( 3 ) (1⁡𝑓𝑡)3 𝑚𝑖𝑛 60⁡𝑠 𝑚 𝐾𝑔 𝑚̇ = 0,197 ( ) 𝑠 4𝑚̇ 𝑅𝑒 = 𝜋𝐷𝜇 𝐾𝑔 4 × 0,197 ( 𝑠 ) 𝑅𝑒 = 𝑁𝑠 𝜋 × 13,6 × 10−3 (𝑚) × 769 × 10−6 ⁡( 2 ) 𝑚 𝑅𝑒 = 23983,42⁡⁡⁡⁡⁡𝑭𝒍𝒖𝒋𝒐⁡𝑻𝒖𝒓𝒃𝒖𝒍𝒆𝒏𝒕𝒐 Dittus – Boelter: 𝑁𝑢𝐷 = 0,023𝑅𝑒𝐷0,8 𝑃𝑟 𝑛 𝑁𝑢𝐷 = 0,023 × 23983,420,8 × 5,200,3 𝑁𝑢𝐷 = 120,35 Coeficiente de convección interno 𝑁𝑢𝐷 × 𝐾 ℎ𝑖 = 𝐷𝑖 𝑊 120,35 × 620 × 10−3 (𝑚𝐾 ) 𝑊 ℎ𝑖 = = 5486,54 ( 2 )⁡ −3 13,6 × 10 (𝑚) 𝑚 𝐾

Flujo frio 𝑇̅𝑐 =

𝑇𝑐,𝑖 + 𝑇𝑐,𝑜 8,75 + 6,75 = = 29,53⁡°C⁡ 2 2

̅̅̅ 𝑇ℎ = 302,68⁡𝐾 Tabla A.6 𝑁𝑠 𝜇 = 810,28 × 10−6 ⁡(𝑚2) 𝑊

𝑘 = 616,64 × 10−3 (𝑚𝐾) 𝑃𝑟 = 5,502 𝐽 𝐶𝑝 = 4178⁡ (𝐾𝑔𝐾 ) 𝐾𝑔

𝜌 = 993,04⁡ (𝑚3) 𝑚̇ = 𝑄 × 𝜌 𝑓𝑡 3 1⁡𝑚𝑖𝑛 (0,3048⁡𝑚)3 𝐾𝑔 𝑚̇ = 0,35 ( )× × × 993,04 ( 3 ) (1⁡𝑓𝑡)3 𝑚𝑖𝑛 60⁡𝑠 𝑚 𝐾𝑔 𝑚̇ = 0,164 ( ) 𝑠 4𝑚̇ 𝑅𝑒 = 𝜋𝐷𝜇 𝐾𝑔 4 × 0,164 ( 𝑠 ) 𝑅𝑒 = 𝑁𝑠 𝜋 × 15,9 × 10−3 (𝑚) × 769 × 10−6 ⁡( 2 ) 𝑚 𝑅𝑒 = 17077,74⁡⁡⁡⁡⁡𝑭𝒍𝒖𝒋𝒐⁡𝑻𝒖𝒓𝒃𝒖𝒍𝒆𝒏𝒕𝒐 Dittus – Boelter: 𝑁𝑢𝐷 = 0,023𝑅𝑒𝐷0,8 𝑃𝑟 𝑛 𝑁𝑢𝐷 = 0,023 × 17077,740,8 × 5,5020,4 𝑁𝑢𝐷 = 110,63 Coeficiente de convección interno 𝑁𝑢𝐷 × 𝐾 ℎ𝑜 = 𝐷𝑜 𝑊 110,63 × 616,64 × 10−3 (𝑚𝐾 ) ℎ𝑜 = 15,9 × 10−3 (𝑚) 𝑊 ℎ𝑜 = 4290,5 ( 2 ) 𝑚 𝐾 Coeficiente global U 1 𝑈= 1 1 ℎ𝑖 + ℎ𝑜 + 𝑅𝑖 + 𝑅𝑜 𝑚2𝐾

𝑅𝑖 ⁡𝑦⁡𝑅𝑜 tomarán el valor de 0,000176 ( 𝑊 ) 1 𝑈= 1 1 5486,54 + 4290,5 + 0,000176 + 0,000176 𝑊 𝑈 = 1303,21⁡ ( 2 ) 𝑚 𝐾 Diferencia de Temperatura Media Logarítmica ∆𝑇2 − ∆𝑇1 ∆𝑇𝑚𝑙𝑛 = ∆𝑇 𝑙𝑛 ( ∆𝑇2 ) 1 ∆𝑇1 = 𝑇ℎ𝑖 − 𝑇𝑐𝑜 = 35 − 8,75 = 26,25⁡ ∆𝑇2 = 𝑇ℎ𝑜 − 𝑇𝑐𝑖 = 27,3 − 6,75 = 20,55⁡

∆𝑇𝑚𝑙𝑛 =

20,55 − 26,25 = 23,28⁡°C⁡⁡ 20,55 𝑙𝑛 (26,25)

Calor transferido 𝑞ℎ = 𝑚̇𝐶𝑝,ℎ ∆𝑇 𝐾𝑔 𝐽 𝑞ℎ = 0,197 ( ) × 4178⁡ ( )⁡ × (36,8 − 27,3)°C⁡⁡ 𝑠 𝐾𝑔𝐾 𝑞ℎ = 7819,13⁡𝑊 𝑞𝑐 = 𝑚̇𝐶𝑝,𝑐 ∆𝑇 𝐾𝑔 𝐽 𝑞𝑐 = 0,164 ( ) × 4178⁡ ( )⁡ × (9,75 − 6,75)°C⁡⁡ 𝑠 𝐾𝑔𝐾 𝑞𝑐 = 2055,58⁡𝑊 FLUJO PARALELO Flujo caliente ̅̅̅ 𝑇ℎ =

𝑇ℎ,𝑖 + 𝑇ℎ,𝑜 38 + 35 = = 36,5⁡°C⁡ 2 2 ̅̅̅ 𝑇ℎ = 309,65⁡𝐾 ≈ 310⁡𝐾

Tabla A.6 𝑁𝑠 𝜇 = 695 × 10−6 ⁡(𝑚2) 𝑊

𝑘 = 628 × 10−3 (𝑚𝐾) 𝑃𝑟 = 4,62 𝐽 𝐶𝑝 = 4178⁡ (𝐾𝑔𝐾 ) 𝐾𝑔

𝜌 = 993,63⁡ (𝑚3) 𝑚̇ = 𝑄 × 𝜌 𝑓𝑡 3 1⁡𝑚𝑖𝑛 (0,3048⁡𝑚)3 𝐾𝑔 𝑚̇ = 0,4 ( )× × × 993,63 ( 3 ) 3 (1⁡𝑓𝑡) 𝑚𝑖𝑛 60⁡𝑠 𝑚 𝐾𝑔 𝑚̇ = 0,188 ( ) 𝑠 4𝑚̇ 𝑅𝑒 = 𝜋𝐷𝜇 𝐾𝑔 4 × 0,188 ( 𝑠 ) 𝑅𝑒 = 𝑁𝑠 𝜋 × 13,6 × 10−3 (𝑚) × 695 × 10−6 ⁡( 2 ) 𝑚 𝑅𝑒 = 25324,7⁡⁡⁡⁡⁡𝑭𝒍𝒖𝒋𝒐⁡𝑻𝒖𝒓𝒃𝒖𝒍𝒆𝒏𝒕𝒐 Dittus – Boelter: 𝑁𝑢𝐷 = 0,023𝑅𝑒𝐷0,8 𝑃𝑟 𝑛 𝑁𝑢𝐷 = 0,023 × 25324,70,8 × 4,620,3 𝑁𝑢𝐷 = 121,33 Coeficiente de convección interno 𝑁𝑢𝐷 × 𝐾 ℎ𝑖 = 𝐷𝑖 −3 𝑊 121,33 × 628 × 10 (𝑚𝐾 ) 𝑊 ℎ𝑖 = = 5602,6 ( 2 )⁡ −3 13,6 × 10 (𝑚) 𝑚 𝐾 Diámetro Hidráulico 𝐷ℎ = 𝐷𝑖 − 𝐷𝑜 = 26,7 − 15,9 = 10,8⁡(𝑚𝑚)

Flujo frio 𝑇̅𝑐 =

𝑇𝑐,𝑖 + 𝑇𝑐,𝑜 9 + 11 = = 10⁡°C⁡ 2 2 ̅̅̅ 𝑇ℎ = 283,15⁡𝐾 ≈ 285⁡𝐾

Tabla A.6 𝑁𝑠 𝜇 = 1225 × 10−6 ⁡( 2) 𝑚 𝑊

𝑘 = 590 × 10−3 (𝑚𝐾) 𝑃𝑟 = 8,81 𝐽 𝐶𝑝 = 4189⁡ (𝐾𝑔𝐾 ) 𝐾𝑔

𝜌 = 999,77⁡ (𝑚3) 𝑚̇ = 𝑄 × 𝜌 𝑓𝑡 3 1⁡𝑚𝑖𝑛 (0,3048⁡𝑚)3 𝐾𝑔 𝑚̇ = 0,35 ( )× × × 999,77⁡ ( 3 ) (1⁡𝑓𝑡)3 𝑚𝑖𝑛 60⁡𝑠 𝑚 𝐾𝑔 𝑚̇ = 0,165 ( ) 𝑠 4𝑚̇ 𝑅𝑒 = 𝜋𝐷ℎ 𝜇 𝐾𝑔 4 × 0,165 ( 𝑠 ) 𝑅𝑒 = 𝑁𝑠 𝜋 × 10,8 × 10−3 (𝑚) × 1225 × 10−6 ⁡( 2 ) 𝑚 𝑅𝑒 = 15879,40⁡⁡⁡⁡⁡𝑭𝒍𝒖𝒋𝒐⁡𝑻𝒖𝒓𝒃𝒖𝒍𝒆𝒏𝒕𝒐 Dittus – Boelter: 𝑁𝑢𝐷 = 0,023𝑅𝑒𝐷0,8 𝑃𝑟 𝑛 𝑁𝑢𝐷 = 0,023 × 15879,400,8 × 8,810,4 𝑁𝑢𝐷 = 126 Coeficiente de convección interno 𝑁𝑢𝐷 × 𝐾 ℎ𝑜 = 𝐷𝑜 𝑊 126 × 590 × 10−3 (𝑚𝐾 ) ℎ𝑜 = 10,8 × 10−3 (𝑚) 𝑊 ℎ𝑜 = 6883,33 ( 2 ) 𝑚 𝐾 Coeficiente global U 1 𝑈= 1 1 ℎ𝑖 + ℎ𝑜 + 𝑅𝑖 + 𝑅𝑜 𝑚2𝐾

𝑅𝑖 ⁡𝑦⁡𝑅𝑜 tomarán el valor de 0,000176 ( 𝑊 ) 1 𝑈= 1 1 5602,6 + 6883,33 + 0,000176 + 0,000176 𝑊 𝑈 = 1479,8⁡ ( 2 ) 𝑚 𝐾 Diferencia de Temperatura Media Logarítmica ∆𝑇2 − ∆𝑇1 ∆𝑇𝑚𝑙𝑛 = ∆𝑇 𝑙𝑛 ( ∆𝑇2 ) 1 ∆𝑇1 = 𝑇ℎ𝑖 − 𝑇𝑐𝑜 = 38 − 7 = 31⁡ ∆𝑇2 = 𝑇ℎ𝑜 − 𝑇𝑐𝑖 = 27 − 11 = 16⁡

∆𝑇𝑚𝑙𝑛 =

16 − 31 = 22,68⁡°C⁡⁡ 16 𝑙𝑛 (31)

Calor transferido 𝑞ℎ = 𝑚̇𝐶𝑝,ℎ ∆𝑇 𝐾𝑔 𝐽 𝑞ℎ = 0,188 ( ) × 4178⁡ ( )⁡ × (38 − 27)°C⁡⁡ 𝑠 𝐾𝑔𝐾 𝑞ℎ = 8640,10⁡𝑊 𝑞𝑐 = 𝑚̇𝐶𝑝,𝑐 ∆𝑇 𝐾𝑔 𝐽 𝑞𝑐 = 0,165 ( ) × 4189⁡ ( ) ⁡ × (11 − 7)°C⁡⁡ 𝑠 𝐾𝑔𝐾 𝑞𝑐 = 2764,74⁡𝑊

Figura. Bosquejo distribución de temperatura para contraflujo.

B. Elaboración de Gráficos •

Elaborar las curvas de variación de temperatura vs tiempo para el fluido caliente y el frío tanto en la entrada como en la salida. 40 30

OT 6

20

OT 1

Figura. Bosquejo distribución de temperatura para flujo paralelo. III. ANÁLISIS DE RESULTADOS

IT 3 10

IT 11

0 0

5

10

15

20

Figura. Variación de temperatura fluido caliente y frío para contraflujo. 40 30

OT 6

20

OT 1 IT 3

10

IT 11

0 0

5

10

15

20

Figura. Variación de temperatura fluido caliente y frío para flujo paralelo. •

Bosquejo de la distribución de temperaturas para el fluido caliente y frío a lo largo del intercambiador.

El coeficiente global de transferencia en el caso de un contraflujo es menor que en un caso de flujo paralelo y esto se debe a los coeficientes de convección tanto internos como externos, así también, como del factor de ensuciamiento el cual fue tomado en cuenta. Hay que analizar que los coeficientes de convección son resultando también de conocer si se trata de un flujo laminar o turbulento para poder aplicar la ecuación necesaria y poder obtener un valor aceptable, además, de las temperaturas a las que el sistema se encuentra en funcionamiento. El calor transferido en un flujo paralelo es mayor que en un contraflujo y esto se debe, al igual que en el caso anterior, de la temperatura a la que el sistema se encuentra trabajando. En estos casos, es importante tomar en cuenta que los cálculos realizados van a depender mucho de las temperaturas tanto de entrada como de salida del sistema, y también del flujo másico que se esté considerando. En la práctica realizada como no se trata de una tubería nueva, se debe tomar en cuenta la resistencia de ensuciamiento lo cual va a afectar directamente al coeficiente global de transferencia y este a su vez, está relacionado con el calor transferido a la salida del fluido. IV. PREGUNTAS / CUESTIONARIO •

¿qué se concluye de “Rs”? (resistencia al ensuciamiento), ¿Influye en el coeficiente global de transferencia? ¿De qué depende este factor de impurezas? Rs residencia de ensuciamiento o denominado factor de incrustación, cuando el equipo es nuevo no tienen importancia dado que esta resistencia es nula, sin embargo, al trascurrir el tiempo y dependiendo de las propiedades del fluidos hay acumulación de sedimentos en las paredes de los tubos por lo cual el fenómeno de transferencia de calor

se ve afectado, es decir, hay una influencia importante en el coeficiente global de transferencia de calor y el rendimiento del intercambiador decrece, esto se puede mitigar realizando un mantenimiento, limpieza, cíclicos para evitar un mal funcionamiento. [1]

Fig. Incrustación de partículas de ceniz1a sobre los tubos de un sobrecalentador [1] •

Teóricamente y de acuerdo al balance de energías, el calor transferido por ambos fluidos debería ser el mismo. En base a los resultados obtenidos discuta lo anterior. En concordancia con el balance de energías el calor transferido debería ser el mismo tanto para el fluido caliente como para el frio, sin embargo, esto no ocurre dado que hay varias simplificaciones que se realizan para el calculo por ejemplo no se considera la resistencia de contacto, el factor de incrustación o factor de ensuciamiento por lo cual existe cierta desviación del valor teórico.

•

Fluido frio Tmi 15 °𝐶 Tmo 20 °𝐶 Tm 15 °𝐶 Propiedades a 15 °𝐶 999,1 [kg/m3] 𝜌 cp 4185 [J/kg.K] k 0,589 [W/m.K] 1,138*10^-3 [kg/m.s] 𝜇 Prant 8,09 Flujo masico fluido caliente 𝑚̇ = 0.359⁡[kg/s] Fu]lujo masico fluido frio 𝑚̇ = 0.1859⁡[kg/s] Transferencia de calor 𝑞 = 0.359[kg/s]x4180,5[J/kg.K]x(65-30)=30 [kW]

𝑇𝑐,𝑜 = Considerando las dimensiones de los tubos y caudales utilizados en la práctica, calcule que longitud debería tener un intercambiador de calor de tubos concéntricos si la temperatura de salida del fluido caliente requerida es de 30°C. Considere una temperatura de entrada del fluido caliente de 65 °C y del fluido frío de 14 °C. Considere además que el intercambiador posee un aislamiento de espuma rígida de 2 cm de espesor. Realice el diseño para las dos disposiciones de flujo.

Fluido caliente Tmi 65 °𝐶 Tmo 30 °𝐶 Tm 47,5 °𝐶 Propiedades a 47.5 °𝐶 989,1 [kg/m3] 𝜌 cp 4180,5 [J/kg.K] k 0,589 [W/m.K] ,5715*10^-3 [kg/m.s] 𝜇 Prant 3,73

30⁡𝑘𝑊 + 15 . 0359 ∗ 4185

𝑇𝑐,𝑜 = 33.45⁡°C

∆𝑇𝑚𝑙 =

35 − 15 = 23.6 35 𝑙𝑛 15

Flujo caliente

𝑅𝑒 =

𝐾𝑔 4 × 0,359 ( 𝑠 )

𝑁𝑠 ) 𝑚2 𝑅𝑒 = 48359.39 que es un flujo turbulento completamente desarrollado. 𝜋 × 13,6 × 10−3 (𝑚) × 695 × 10−6 ⁡(

𝑁𝑢𝐷 = 0,023 × 48359.390,8 × 3.730,4 𝑁𝑢𝐷 = 217.76 ℎ𝑖 =

𝑁𝑢𝐷 × 𝐾 217.76 ∗ 0.589 = = 9382.6364 𝐷𝑖 0.01367

Flujo Frio 𝐾𝑔 4 × 0,1877 ( 𝑠 )

𝑅𝑒 =

𝑁𝑠 ) 𝑚2 = 25284.22⁡⁡⁡𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜⁡𝑡𝑢𝑟𝑏𝑢𝑙𝑒𝑛𝑡𝑜⁡𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒⁡𝑑𝑒𝑠𝑎𝑟𝑟𝑜𝑙𝑙𝑎𝑑𝑜

[2] Anónimo. Equipo de bodega. recuperado de: https://www.agromaquinaria.es/maquinaria-para-bodegasacram-intercambiadores-de-calor-condicionamiento-termicop160635-c1858.html

𝜋 × 13,6 × 10−3 (𝑚) × 695 × 10−6 ⁡(

𝑁𝑢𝐷 = 0,023 × 25284.220,8 × 8.090,4 = 176.679 ℎ𝑜 = 𝑈=

𝑁𝑢𝐷 × 𝐾 176.679 ∗ 0.589 = = 7583.32 𝐷𝑖 0.01367

1 1 = = 4193.78 1 1 1 1 + + ℎ𝑖 ℎ𝑜 9382.63 7583.32

Longitud 𝐿=

𝑞 𝑈 ∗ 3.1416 ∗ 𝐷𝑖 ∗ ΔTml =

30𝑘𝑊 = 6[𝑚] 4193.78 ∗ 𝜋 ∗ 0.01368 ∗ 24.08

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones: • Se comprueba que la transferencia de calor en contraflujo es mayor que en la de flujo paralelo, por lo cual se tiene mayor eficiencia en el primer caso. • Las gráficas muestran que la tendencia es congruente con las gráficas teóricas por lo cual el cálculo realizado es una buena aproximación y útil para fines prácticos. • El conocer las propiedades de los fluidos, y el coeficiente global de transferencia de calor por convección nos permite dilucidar la correcta configuración del intercambiador de calor según la aplicación o la transferencia de calor deseada. Recomendaciones: • • •

Es importante mantener el fluido frio a una temperatura constante, esto se logra con una suficiente cantidad de hielo la cual se debe colocar periódicamente. La medición del caudal se lo debe realizar varias veces para comprobar que los datos son correctos dado que por errores humanos este dato puede variar bruscamente. Es importante identificar las termocuplas que nos permitirán la lectura de datos dado que todo el sistema posee varias de las mismas. VI. BIBLIOGRAFÍA

[1] Cengel A. Yunus. Tranferencia de calor y masa. Cuarta edición. 2011. McGraw-Hill

VII. ANEXOS