7/21/2019 Cambiador de Calor de Placas

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Cambiador de calor de placas

Vamos a proceder con el calculo del coefciente en el intercambiador

de placas:

Primero, para utilizar el coefciente global de transmisión de calor (Coulson

vol. 6, 200!:

Q=U ∗S∗ Ft ∗ ΔTln[5]

"iendo # el calor intercambiado, " la superfcie del intercambiador , $t un

%actor de correcion & 'ln la media logar)tmica de la di%erencia de

temperaturas.

Para el balance de energ)a para cada *u+o:

Q=m∗Cp∗ ΔT  [6 ]

"iendo m el *u+o masico de agua ue circula por las placas & Cp el calor

especifco del agua.

Para el calculo teorico del coefciente global del intercambiador:

h pde

k f =0.26∗ℜ

0.65∗ Pr

0.4

( μ μw )

0.14

[7]

"iendo :

-p coefciente de transmision de pel)cula.

de di/metro fdraulico euivalente (mm!

% constante de transmisión del *uido

1l coefciente global sera la suma de los coefcientes de convección a travs

del intercambiador & el de transmisión de calor a travs de la pared del

mismo & los coefcientes de ensuciamiento:

1

U  =

 1

ho

+1

hi

+  e

k acero[8]

  e espesor de pared 3.3 mm

4 acerocte de transmisión de calor del acero 0

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5as placas son de dimensiones 0,2 0,2 m2

 & el intercambiador consta

de 6 caras para el intercambio.

Como -emos traba+ado con un *u+o en el circuito de agua caliente

constante de 700 l8-, vamos a proceder con ese valor para el calculo del

coefciente, con el *uido %rio -emos utilizado varios *u+os :

  mc700 l8-9 m%3200 l8-  m%2 00 l8-  m%300 l8- 

5a superfcie del intercambiador es de 0. 7m2

;plicando la ecuacion a la entrada & a la salida del *uido caliente:

0 200 700 600 <00 3000 3200 3700 3600700

00

600

=00

<00

>00

T(s)

Q(W)

$ig. Calor cedido por el *u+o caliente

?bservamos los valores del calor al estabilizarse:

 #%3=637 @ #%2>062 @ #%33> @

;plicando la ecuacion 6,observamos los valores de Aep al estabilizarse:

A%336> @8m2BC A%23==> @8m2BC A%37 @8m2BC

Podr)amos representar A %rente al *u+o %rio:

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>> 37> 3>> 27> 2>>

300

30

3700

370

300

30

3600

360

3=00

3=0

3<00

q(l/h)

U (W/m2ºC)

$ig. 6 # %rente a A

aciendo una regresión a la fgura 6:

Aep2.32 # D336.=

aciendo un balance de energ)a simple al intercambiador, para el primer

eperimento:

#caliente #%rioDperdidas

Eepresentando a medida ue variamos el *u+o %rio:

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0 00 3000 300F2000

0

2000

7000

6000

<000

30000

Q int placas

#c

#% 

perdidas

T(s)

Q(W)

5as discontinuidades son debidas a ue cambia repentinamente el

*u+o.Eepresentando las perdidas.

0 200 700 600 <00 3000320037003600F0.20

0.00

0.20

0.70

0.60

0.<0

T(s)

Perdidas

$ig. = Perdidas en el intercambiador de placas.5as perdidas cuando se estabiliza son :P%336G P%2 >G P%26G

"uponiendo ue el %actor de corrección es cercano a 3 & ue las

placas sean de cobre.Calculamos teóricamente el coefciente global del intercambiador:Para el caudal 3 (200 l8-!, utilizando las ecuaciones H=I & H<I :

-c<3>6@8m2BC-%>>7 @8m2BC

Ateorica 2 @8m2BCA ep 36< @8m2BC

1fcacia Ateor8Aep 67.6G