PDF superior Diseño de un intercambiador de calor de tubos concéntricos

Diseño de un intercambiador de calor de tubos concéntricos

Diseño de un intercambiador de calor de tubos concéntricos

Los intercambiadores de calor se pueden ver aplicados en todo tipo de industria que requiera su aplicación, pueden verse en plantas petroquímicas procesadoras de gas, refinadoras, en procesos criogénicos, industria petrolera, química, farmacéutica, entre otras. En la industria alimentaria los intercambiadores de calor son usados para el procesamiento de productos como mermelada, leche condensada, leche evaporada u otro tipo de alimentos viscosos, ya que requieren de un enfriamiento o calentamiento para la elaboración de estos, de igual manera se emplean bajo procesos criogénicos se emplean para la refrigeración de los productos y conserva a temperaturas controladas. A demás en los procesos de criogenización los intercambiadores de calor se pueden implementar para el licuado de gases en la obtención de productos como el nitrógeno líquido, bióxido de carbón líquido, helio líquido, entre otros.
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Diseño y fabricación de un intercambiador de calor de tubos concéntricos para los Laboratorios de Termofluidos de la Universidad Santo Tomás

Diseño y fabricación de un intercambiador de calor de tubos concéntricos para los Laboratorios de Termofluidos de la Universidad Santo Tomás

Para realizar el diseño del intercambiador de calor de tubos concéntricos, se aplicó una metodología con la cual se definieron los parámetros necesarios para realizar el diseño del equipo, así como se determinaron las condiciones y requerimientos a las cuales este estaría sometido, satisfaciendo las necesidades del cliente mediante una propuesta que integrara los aspectos más importantes, superando la posible competencia de empresas que ofrecieran el mismo tipo de equipo. Para esto se utilizó el método QFD (Quality Function Deployment) o despliegue en función de la calidad mediante el modelo de casa de la calidad [23], el cual integra y organiza de manera desarrollada los principales elementos de información, necesarios para entender el problema [24]. Esta define 8 pasos, los cuales relacionan toda la información necesaria para comenzar el diseño y se explican a continuación [24] .
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Diseño térmico y mecánico de un intercambiador de calor de placas

Diseño térmico y mecánico de un intercambiador de calor de placas

La universidad requiere el diseño de un intercambiador de calor de placas para completar su banco de intercambiadores, sin embargo, el diseño de este depende de algunas condiciones que se deben tener en cuenta, al saber que existen dos intercambiadores más que complementan el banco, y lo mejor para conocer dichas condiciones es dar respuesta a preguntas como: ¿los intercambiadores trabajaran en conjunto o por separado? ¿todos van a calentar o uno será enfriador? ¿Cuál será la fuente de calor y de refrigeración? ¿Qué fluido se calentará? ¿Qué uso tendrá el fluido que se caliente o enfrié? ¿contamos con instrumentos o maquinas que se puedan usar para trabajar en conjunto con el banco de intercambiadores? Las respuestas obtenidas a las interrogantes fueron: si, los intercambiadores trabajaran en conjunto. Dos de ellos van a calentar y el otro a enfriar, la fuente de calor será el vapor producido por la caldera y se calentara agua, también será el agua el fluido que sirva como enfriador. Se pretende crear un circuito cerrado, donde se reutilice el agua ya que de momento no se necesita agua a determinada temperatura en ningún proceso o actividad de la universidad. Solo la caldera trabajara en conjunto con los intercambiadores, ya que es quien proporciona la fuente de calor.
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Diseño y Construcción de un Intercambiador de Calor de Tubos Concéntricos para el Mejoramiento de las Condiciones de Combustión del Diesel 2

Diseño y Construcción de un Intercambiador de Calor de Tubos Concéntricos para el Mejoramiento de las Condiciones de Combustión del Diesel 2

El presente trabajo tiene como objeto diseñar y construir un intercambiador de calor de tubos concéntricos para precalentar el diesel 2 el mismo que está destinado al uso didáctico en la Escuela de Ingeniería Química, que a más del proceso de intercambio se pueden realizar otros estudios referentes a la transferencia de calor, de esta manera incentivaremos a que los estudiantes tengan una mayor motivación en este tipo de tecnologías logrando satisfacer las investigaciones que a este tema se refieren.
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Diseño, Construcción y Pruebas de un Intercambiador de Calor de Carcasa y Tubos para Laboratorio de Térmicas de la Facultad de Mecánica

Diseño, Construcción y Pruebas de un Intercambiador de Calor de Carcasa y Tubos para Laboratorio de Térmicas de la Facultad de Mecánica

Una vez realizado el análisis termodinámico de un intercambiador de calor se conoce con exactitud la taza de transferencia de calor y la diferencia de temperaturas media logarítmica. Por tanto, para determinar el área de transferencia de calor es necesario determinar el coeficiente global de transferencia de calor. El coeficiente global de transferencia de calor está definido en términos de la resistencia térmica total a la transferencia de calor entre dos fluidos y, por tanto, involucra las resistencias de convección y conducción presentes. Es en la determinación de estos factores donde entran en juego muchos parámetros tales como las características del flujo, las propiedades de los fluidos, las dimensiones de los conductos y otros que convierten el diseño de intercambiadores de calor en proceso que requiere muchas iteraciones y el consumo de una considerable cantidad de tiempo.
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Optimización del diseño térmico e hidráulico de un intercambiador de calor del tipo tubos y coraza

Optimización del diseño térmico e hidráulico de un intercambiador de calor del tipo tubos y coraza

El desempeño de investigadores como Kern, Bell y otros que han aportado desde el punto de vista científico-tecnológico importantes conocimientos a las metodologías de diseño, para intercambiadores de calor del tipo tubos y coraza, es una prueba del insistente trabajo de la comunidad científica por el perfeccionamiento de estas metodologías. A partir de mediados de la década de los noventa han sido varios los trabajos donde se optimiza el diseño térmico e hidráulico de los equipos de transferencia de calor, partiendo de los métodos anteriormente mencionados, y a pesar de ello, en la actualidad, el personal especializado en la industria cubana raramente se dota de herramientas computacionales para optimizar el posible diseño de un equipo de transferencia de calor o el mejoramiento de su funcionamiento. Por ello a la hora de emprender la tarea de diseño de un intercambiador de tubos y coraza, el número de decisiones a tomar durante esta son innumerables, por lo cual existe la posibilidad de que sean seleccionados los parámetros de diseños menos óptimos, incluso cumplidas las exigencias operacionales del equipo.
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Diseño de un Módulo Didáctico de Intercambiador de Calor de Coraza y Tubos para la Ampliación del Sistema de Vapor del Laboratorio de Termofluidos de la Universidad Católica de Santa María

Diseño de un Módulo Didáctico de Intercambiador de Calor de Coraza y Tubos para la Ampliación del Sistema de Vapor del Laboratorio de Termofluidos de la Universidad Católica de Santa María

Principalmente la caldera es un recipiente cerrado, lleno casi de agua a la cual se aplica calor procedente de alguna fuente, tal como un combustible, electricidad, para hacerla hervir y producir vapores. Como estos vapores están confinados a un espacio cerrado, se incrementará la presión interior y con ello la temperatura de ebullición del agua, pudiéndose alcanzar finalmente muy elevados valores de presión y temperatura. Estos vapores se concentran en la parte superior del recipiente inicialmente vacío, conocido como domo, de donde se extrae vía conductos para ser utilizado en el proceso en cuestión (Hilton, 2000, p. 54).
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Diseño y construcción de un intercambiador de calor de placas paralelas para el laboratorio de transferencia de calor

Diseño y construcción de un intercambiador de calor de placas paralelas para el laboratorio de transferencia de calor

 Se diseñó, construyó e instaló un ICP en el laboratorio de transferencia de calor; este cuenta con los equipos e instrumentación necesarios para realizar los estudios propuestos en la guía de laboratorio y complementar así la teoría vista en clase. Este ICP consta de 37 placas lisas fabricadas en acero inoxidable 430 y un arreglo de flujo en U. Los caudales para el desarrollo de la práctica pueden variar desde 3 lpm hasta 9 lpm, menos o más de estos valores pueden resultar en daños en algunos dispositivos, como por ejemplo al usarse menos caudal la temperatura podrá subir, dependiendo de la temperatura ambiente, hasta 70 °C lo cual puede ocasionar daños a los sensores de caudal como a los empaques.  Al realizar el estudio de la teoría encontrada sobre los ICPs se encontró diferentes ecuaciones válidas para diferentes tipos de condiciones (Flujo másico, temperaturas de entrada, corrugado de placas, etc.), sin embargo, se seleccionaron para el desarrollo del diseño presentado en este trabajo las ecuaciones cuyas condiciones en las que se hallaron se acercaban más a las condiciones en las que se proponía el diseño, así mismo, estas presentaron unos resultados lógicos y que, en su gran mayoría, coinciden con los obtenidos en la práctica.
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Diseño de un intercambiador de calor de tubos y coraza para fluidos líquido líquido

Diseño de un intercambiador de calor de tubos y coraza para fluidos líquido líquido

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACUL TAO DE INGENIER?A QU?MICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIER?A QU?MICA "DISE?O DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR DE TUBOS Y CORAZA PARA FLUIDOS L?QUIDO L?QUIDO" TESIS PA[.]

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Influencia del número de reynolds en la coeficiente convectivo en intercambiadores de calor tipo tubos concéntricos

Influencia del número de reynolds en la coeficiente convectivo en intercambiadores de calor tipo tubos concéntricos

La presente tabla muestra el resumen de los datos calculados para el número de Reynolds en el coeficienteconvectivo y el coeficnte global de transferencia de calor. El menor valor se presenta cuando operamos el intercambiador de calor en flujo paralelo y el fluido de lado caliente y frío en régimen netamente laminar, se presentan valores iguales de 0.41 kW/m2K para la prueba 2 y la prueba 4 (ambas operando para un mismo caudal) y con número de Reynolds similares, pero en diferente régimen, razón de la importancia de hacer un estudio en los intercambiadores de calor ya que trabajar en contracorriente no es indicativo que el fluido aumentará su turbulencia ni su número de Reynolds. Confirmando lo dicho anteriormente, observamos para la prueba 5 y 6 se presentan dos valores del coeficiente global de transferencia de calor, debido a que el fluido frío se encuentra en transición, sin embargo si consideramos que se comporta como turbulento obtenemos un mayor valor del coeficiente pero al realizar la comparación con la prueba dos (operando estas a 1.4 l/min) no superan el valor del coeficiente global cuando este opera de manera paralela.
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UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA DIVISION DE INGENIERIAS BOGOTÁ D.C. 2014

UNIVERSIDAD SANTO TOMÁS FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA DIVISION DE INGENIERIAS BOGOTÁ D.C. 2014

2.4.3 Relaciones de diseño y cálculo para intercambiador de coraza y tubos Para realizar el diseño de un intercambiador de calor de coraza y tubos es necesario tener en cuenta el diseño térmico, en el cual se realiza el análisis termodinámico del equipo en donde se puede conocer la taza de transferencia de calor, también se escoge el método con el cual se va a realizar el diseño, en este caso se realiza el diseño del equipo por medio del método de diseño de LMTD (Diferencia de Temperatura Media Logarítmica), en donde es necesario conocer de las temperaturas de entrada y de salida, además del flujo másico de los fluidos, de tal manera que es posible determinar el área de transferencia de calor, luego se prosigue a encontrar el coeficiente global de transferencia de calor. Éste coeficiente se define en términos de la resistencia térmica total a la transferencia de calor entre dos fluidos. Es aquí donde influyen muchos factores que implican características del flujo, propiedades de los dos fluidos, dimensiones de los conductos, entre otros; en el diseño hidráulico se establece las variables como la caída de presión que sufren los fluidos, y asegura que se estos encuentre dentro de rangos permisibles para el correcto funcionamiento del equipo; y en el diseño mecánico el cual consta de un conjunto de elementos ensamblados como la coraza, las placas y los tubos, para ello cada componente se debe analizar por separado en función de las tensiones, de las fuerzas y de las deformaciones a los cuales están sometidos. Se deben calcular los espesores de la coraza sus otros componentes.
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Diseño y mantenimiento de equipos de transferencia de calor

Diseño y mantenimiento de equipos de transferencia de calor

los capítulos anteriores para el diseño de un intercambiador de calor de carcaza y tubos.1. INTRODUCCION.[r]

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Diseño de una planta piloto didáctica de intercambio térmico [recurso electrónico]

Diseño de una planta piloto didáctica de intercambio térmico [recurso electrónico]

En este trabajo se diseñó una planta piloto didáctica de intercambio térmico, donde el corazón del proyecto es un intercambiador de calor de tubos y coraza, también hacen parte de la planta un equipo de enfriamiento, un calentador a gas que proporciona la energía necesaria para calentar el fluido energético, una serie de bombas para movilizar los fluidos a través de tuberías, tanques donde se almacenan los fluidos y un equipo que permite adecuar el agua para el proceso. Para el diseño de los equipos se tuvo en cuenta inicialmente las condiciones de operación de la planta piloto de intercambio térmico existente en el SENA (sede Salomia, Cali), estos valores se adecuaron posteriormente según criterios técnicos y de seguridad, que permitieran un amplio rango de operación.
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Diseño Térmico e Hidráulico de un Intercambiador de Coraza y Tubos

Diseño Térmico e Hidráulico de un Intercambiador de Coraza y Tubos

Crudo:El petróleo es una mezclahomogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburosinsolubles en agua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo. Se originaron a partir de restos de plantas y microorganismos enterrados por millones de años y sujetos a distintos procesos físicos y químicos. La transformación química (craqueo natural) debida al calor y a la presión durante la diagénesis produce, en sucesivas etapas, desde betún a hidrocarburos cada vez más ligeros (líquidos y gaseosos).En la refinería Talara (Perú) se emplea una mezcla de crudos, 67% de Napo y 33% de Talara, resultando aproximadamente 26 °API.
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DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA

Este punto de vista sugiere que el proceso pudiera ser eminentemente conductivo, pero como el gra- diente de temperaturas en la superficie viene determinado por la velocidad conque el fluido situado lejos de la pared puede transportar la energía a la corriente principal, (el gradiente de temperaturas sobre la pared depende del campo de velocidades del fluido), resulta que a mayor velocidad se produce un mayor gradiente de temperaturas y una transferencia de calor superior, por lo que el proceso es prácticamente convectivo, sin despreciar la conductividad térmica que tiene igualmente un papel importante. La situa- ción es muy similar en la convección natural, Fig I.10; la diferencia principal consiste en que en la con- vección forzada la velocidad lejos de la superficie se aproxima al valor de la corriente libre impuesta por una fuerza externa, mientras que en la convección natural la velocidad depende de las propiedades del
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XIII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN, ANALOGÍAS Y ANÁLISIS DIMENSIONAL - Transmisión de calor por convección, Analogías

XIII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN, ANALOGÍAS Y ANÁLISIS DIMENSIONAL - Transmisión de calor por convección, Analogías

Reynolds propuso que todo el flujo está formado por una región altamente turbulenta, es decir, no considera la presencia de la subcapa viscosa, ni la subcapa de transición, por lo que las difusividades moleculares del momento ν y del calor α son despreciables en comparación con las difusividades turbu- lentas (ν << τ m ), (α << τ c ) por lo que no intervienen en el proceso.

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Calentamiento de una piscina de pequeña capacidad utilizando una bomba de calor

Calentamiento de una piscina de pequeña capacidad utilizando una bomba de calor

Una vez circulando el agua del pelopincho por el intercambiador, se a realizo la puesta en marcha del calentador, procediendo a completar la carga de gas refrigerante. También para la regulación del caudal de la bomba se utilizó una llave del tipo mariposa que intercepta la entrada de agua en el intercambiador.

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XV.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN CORRELACIONES PARA LA CONVECCIÓN FORZADA - Correlaciones para la convección forzada

XV.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN CORRELACIONES PARA LA CONVECCIÓN FORZADA - Correlaciones para la convección forzada

PRIMER MÉTODO.- Se utiliza una ecuación parecida a la de un solo tubo, en la que los valores de C y n dependen de las distancias entre tubos adyacentes. Estos parámetros varían si los tubos están ali- neados (disposición regular), o están al tresbolillo o en quincunce, ambas disposiciones triangulares, Fig XV.6.

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II.- CONDUCCIÓN DE CALOR UNIDIRECCIONAL EN RÉGIMEN ESTACIONARIO - Conducción del calor unidireccional en estado estacionario

II.- CONDUCCIÓN DE CALOR UNIDIRECCIONAL EN RÉGIMEN ESTACIONARIO - Conducción del calor unidireccional en estado estacionario

La conducción es una forma de transferencia térmica según la cual, el calor viaja desde una región de temperatura elevada a otra de menor temperatura, pudiendo aparecer en los sólidos, en los líqui- dos y en los gases. Para el caso de los líquidos y gases, la conducción se encuentra normalmente en combinación con la convección; la conducción pura tiene lugar, fundamentalmente, en los sólidos opa- cos.

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XII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN FLUJO EN CONDUCTOS - Transmisión de calor por convección- flujo en conductos

XII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN FLUJO EN CONDUCTOS - Transmisión de calor por convección- flujo en conductos

Si el flujo es laminar y si el fluido penetra en el tubo por una entrada lisa y redondeada, el perfil inicial de la velocidad es uniforme; la longitud requerida para que el perfil de vel[r]

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