PRIMER INFORME DE LABORATORIO: INTERCAMBIADORES DE CALOR

PRIMER  INFORME DE LABORATORIO: INTERCAMBIADORES DE CALOR

1Laura Beltrán; 2Juan Bustos; María Castañeda   4Ana Chicuasuque

DOCENTE: Claudio Moreno

Departamento de Ingenierías, Universidad de América, Bogotá

1. RESUMEN
2. ABSTRACT
3. INTRODUCCIÓN
4. OBJETIVOS
5. MARCO TEÓRICO
6. MONTAJE/PROCEDIMIENTO
7. ANÁLISIS DE DATOS

Datos recolectados en el laboratorio[pic 1]

                                         Tabla 1 Datos recolectados por el software

Cálculos realizados

Según el instructivo del equipo se sabe que el software registra todas las salidas de los sensores y  presenta los datos grabados en forma de tabla. Las columnas que son relevantes para este ejercicio son:

• Temperatura de entrada de fluido caliente T1 (° C)
• Temperatura de salida de fluido caliente T3(° C)
• Temperatura de entrada de fluido frío T4(° C)
• Temperatura de salida del fluido frío T6 (° C)

Con estos valores logramos obtener el valor de la reducción de la temperatura del fluido caliente       ( ΔThot) y el aumento de la temperatura del fluido frío (ΔTcold)

[pic 2]

Los datos del ejercicio fueron recolectados durante 5 minutos, para un total de 31 datos, esto quiere decir que las mediciones fueron registradas aproximadamente cada 10 segundos. La siguiente tabla agrupa estos datos con respecto al tiempo:  

[pic 3] [pic 4][pic 5][pic 6]

Análisis de resultados

En esta práctica se utilizó un equipo a pequeña escala de un intercambiador de calor de tubos y coraza, para demostrar su funcionamiento nos ayudamos de un software estandarizado previamente. El sistema proporciona diferentes puntos  de control de temperatura (termocuplas),  tres de estos se encontraban presentes en coraza y otros tres en tubo con el fin de tomar lectura de las diferentes propiedades en su paso por el intercambiador, este equipo cuenta con caudales controlados de agua fría y agua caliente. Este intercambiador de calor se considera de un solo paso, por lo tanto cuenta con solo una horquilla en donde podemos encontrar dos tubos, en el primero el fluido frío atraviesa la coraza y en el segundo el fluido caliente recorre el tubo internamente. Teóricamente se sabe que estos flujos se encuentran en contracorriente, sin embargo como podemos observar en el gráfico 1 se comprueba este comportamiento debido a que la temperatura del agua fría aumenta con el paso del tiempo, mientras que la temperatura del agua caliente tiende a ser constante y no presenta ninguna curva significativa.

 Para el funcionamiento de este equipo fue necesaria la utilización de un fluido que al paso por el intercambiador no generara  incrustaciones, en este caso se escogió agua desionizada debido a que no presenta iones metálicos como hierro, cobre y otros. Otro aspecto importante que se pudo observar durante el paso del flujo por el sistema por medio del software fue el cambio de temperatura que presentaría el fluido debido a la transferencia de calor que se estaba ocurriendo en ese momento. En este caso el agua se calentó gracias a una resistencia eléctrica, esta a su vez transfirió calor al agua fría lo cual justifica el aumento de temperatura de esta última. En este sistema podemos evidenciar transferencia de calor convectivo en los casos en los que interactúan los fluidos internos y externos con las paredes internas y externas del tubo respectivamente,  y la transferencia de calor conductiva se presenta en la pared del tubo.

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