LICENCIATURA EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO- MÁQUINAS TÉRMICAS

LICENCIATURA EN HIGIENE Y SEGURIDAD EN EL TRABAJO- MÁQUINAS TÉRMICAS

TP 3. MT

1.- Un contenedor refrigerado tiene forma cúbica de lado igual a 2 m y paredes de aluminio de 5 mm de espesor aisladas con una capa de 10 cm de corcho. Durante el funcionamiento, una medición de la temperatura de las superficies interna y externa de -5ºC y 20ºC, respectivamente. Determine la carga de enfriamiento del refrigerador.

Datos: Coeficientes de conducción del aluminio, kA = 204 W/Mk y la del corcho kc = 0,043 W/mK.

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2.- Una sala de máquinas, tiene una ventana de vidrio de 1,2 m de alto y 2 m de ancho cuyo espesor es de 6 mm y la conductividad térmica es k = 0,78 W/mºC. La temperatura interior de la sala es de 30 ºC y la del medio exterior es de -5 ºC. Determine:

                a.- La transferencia de calor a través de la ventana de vidrio

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b.- La temperatura de la superficie interior de la ventana

Datos: hint = 10 W/m2.ºC  y  hext = 25 W/m2.ºC . (No tener en cuenta la radiación)

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3.- Describa, la función de los deflectores (baffles) en un intercambiador de calor de tubo y carcaza.

Los deflectores (bafles) se disponen a lo largo de la carcasa del intercambiador con el objetivo de que el flujo circule perpendicular a los tubos.

4.- ¿Dónde se utilizan y que ventajas ofrecen los intercambiadores de calor PHE?

Se utilizan en la industria alimenticia, La pasteurización continua tiene varias ventajas por encima del método de  pasteurización por lotes (vat), siendo la más importante el ahorro de tiempo y energía. Para la mayoría de los procesamientos continuos, se utiliza un pasteurizador de tiempo breve a alta temperatura (high temperature short time / HTST). El tratamiento de calor se lleva a cabo utilizando ya bien un intercambiador de calor a placas (PHE) o un intercambiador de calor tubular. El intercambiador a placas consiste de una pila de placas de acero inoxidable corrugado prensada dentro de un marco. Hay varios patrones de flujo que pueden ser utilizados. Se utilizan empaques para definir las fronteras de los canales y evitar fugas. El medio de calentamiento es normalmente vapor o agua caliente. Los intercambiadores de calor tubulares se utilizan cuando los fluidos contienen partículas que bloquearían los canales de un intercambiador de calor a placas.

5.- Al comparar los intercambiadores de tubo y coraza con los PHE y los SHE, ¿que diferencias observa en lo que respecta al mantenimiento?

• PHE: menor inversión, ahorro de energía, fácil de instalar, alta eficiencia
• Intercambiadores de tubo y coraza: hay que tener varias precauciones a la hora de mantenimiento
• SHE: son los más complicados para el mantenimiento pero necesitan menos mantenimiento que los anteriores.

6.- ¿Cuál es el significado de la temperatura logarítmica media  en un intercambiador de calor?

 La cantidad de calor transferido en la unidad de tiempo se pueda expresar en función de un valor medio, resulta éste como la media logarítmica de los incrementos de temperatura en los extremos del cambiador. Se utiliza el valor medio logarítmico, suponiendo que U varía linealmente con la caída de temperatura a lo largo de la superficie de calefacción.

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