Upload
long
View
213
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
25
PRACTICA No. 10N O M B R E : INTERCAMBIADOR DE CALOR DE TUBOS CONCNTRICOS.O B J E T I V O : Determinar terica y experimentalmente los coeficientes globales de
transferencia de calor y observar la desviacin entre ambos.
Nombre del alumno (a)_________________________________________________________.
Horario: Da y Hora en que cursa el Laboratorio______________________________________________. CalificacinEQUIPO INDISPENSABLE
Intercambiador de Tubos Concntricos.
TIPO DE VLVULAVAVlvula de asiento
VBVlvula de esfera (bola)
VCVlvula check
FLUIDO QUE PASA AAgua
VVapor
IIncondensables
DIMETRO DE
LA VLVULA1Una pulgada
1/2Media pulgada
1/4Un cuarto de pulgada
INSTRUMENTOSPIIndicador de presin
TIIndicador de temperatura
TTTrampa termodinmica de vapor
NOMENCLATURA :
= Hs hs : Entalpa Kcal / Kg
hm: Coeficiente de pelcula Kcal / h m2 oC
: Media logartmica diferencial de la temperatura.
Y*: Factor de correccin.
Ws: Flujo vapor condensado. Kg / min.
Qs: Calor entregado al sistema.
U : Coeficiente de transmisin de calor.
Ts: Temperatura del vapor oC
Tw: Temperatura del liquido oC
Tsc: Temperatura del vapor condensado oC.
Te : Temperatura de entrada OC
Ts : Temperatura de salida OC
W1: Flujo de lquido Kg / min.
1: Densidad del lquido Kg / m3
1: Viscosidad Kg / h m
Cp: Calor especfico Cal / gr OC
v : Velocidad m / hr
Re: Nmero de Reynolds.
Pr : Nmero de Prandtl.
Nu : Nmero de Nusselt
h : Coeficiente de pelcula, Kcal / h m2 oC P : Presin vapor. Kg / m2X : Calidad del vapor
1) CONSIDERACIONES TEORICAS.
Los intercambiadores de calor de tubos concntricos son menos usuales que los intercambiadores de tubos y coraza, sin embargo es til conocer su funcionamiento, as como la forma de determinar las variables importantes manejadas en dichos intercambiadores.
2 ) PROCEDIMIENTO.
Slo se deber operar el equipo por personal calificado o bajo la supervisin directa del responsable del mismo.
Antes de poner en operacin el equipo, cerciorarse de que las condiciones de operacin a las que trabajara, estn dentro del rango de las especificaciones del intercambiador.
Los operarios debern usar prendas de proteccin personal adecuadas, tales como: bata, guantes y lentes de seguridad, ya que es posible que haya fugas de vapor o agua caliente que pueden ocasionar lesiones severas a los usuarios.
Evitar colocar herramientas u objetos sobre el equipo o usuario como soporte. Los usuarios debern guardar su distancia con respecto al equipo ya que las temperaturas a las que puede trabajar pueden causar lesiones severas.Cuando se requiere remover el tubo de prueba (cobre y acero inoxidable), usar la herramienta adecuada y evitar aplicarle esfuerzos que puedan daarlo.
Para operar el equipo debe empezarse por drenar todo el condensado e incondensables presentes en el equipo. Espere el tiempo necesario para que el sistema llegue al equilibrio trmico, es decir, hasta que la presin y temperaturas permanezcan constantes.a) Fjese un flujo de agua de medio de prueba, evitando que con este se exceda la capacidad del vapor,
as se disminuya la presin interior del intercambiador.
b) Espere a que alcance el equilibrio trmico.
c) Efectuar la medicin de las lecturas de presin y temperaturas en los instrumentos de medicin.
d) Cuantese la cantidad de condensado y el gasto de agua de prueba en cada corrida.Procdase de la misma manera en las siguientes corridas y antense las lecturas en los cuadros de
concentracin de datos correspondientes.
E Q U I P O :
Consiste de las siguientes partes:
a) Lnea de alimentacin de vapor.
b) Lnea de alimentacin de agua como fluido calentante.
c) Lnea de alimentacin de agua como medio de prueba.
d) Vlvula de servicio.
e) Vlvula de paso de vapor.
f ) Inyector de vapor (mezclador.)
g) Vlvula de seguridad.
h) Lneas de distribucin y descarga con vlvulas de bola.
i ) Intercambiador de tubos concntricos.
j) Tubo de descarga del fluido calentante.
k) Tubo de dren del fluido calentante.
1) Elementos de medicin de temperatura.
m) Elementos de medicin de presin.
n ) Elementos indicadores de flujo ( rotmetros.)
o) Aislante.
p) T ermopares.
3.- TABLAS DE DATOS
TABLA DE DATOS DEL MEDIO DE PRUEBA
Nmero de CorridaTemperatura
de entradaTemperatura
de salidaFlujo de
Liquido
Kg / minDensidad del Fluido
gr / cm3Viscosidad del fluido en cp.Capacidad Calorfica
cal / gr o CConductividad Trmica Cal / m o CVelocidad
m / segNmero de ReynoldsNmeo de Prandtl
TeTsW1
CpKvRePr
MEDIO CALENTANTE
DETERMINACION EXPERIMENTAL DE U
NUMERO DE
CORRIDAPresin del vapor Kg / cm2Temperatura del vapor o CCalidad del vaporCalor Latente de vaporizacin cal / gr
Hs - hsDensidad del vapor gr / cm3Viscosidad del vapor cp.Conductividad Trmica cal / Hr m o CCoeficiente de Transferencia de calor
Cal / min cm2 o C de monogramaMedia Logartmica de las temperaturasFactor de correccin Vapor condensado gr / minCalor cedido por el vapor cal / minTemperatura del vapor o CTemperatura del lquido o CTemperatura del Condensado o CCoeficiente global de Transferencia de Calor Cal / min cm2 o C
PsTsX
KHm*
Y *WsQsTsTwTscU
LECTURA DE LAS TEMPERATURAS OBSERVADAS EN LOS TERMOPARES
Nmero de CorridaT1T2T3T4T5T6T7
4.- REPORTE :1.- Tabla de datos convenientemente completada.
2.- Los clculos que tuvieron que hacerse para determinar los coeficientes globales de transferencia de
calor.
3.- Grfica de la variacin del coeficiente global de transferencia de calor contra el aumento o disminucin
de temperatura, del medio de prueba.
4.- Propiedades fsicas y qumicas de los medios de prueba, tanto el medio calentante como el calentado.
Fig. 1
Material de los tubos :
L t :___________________ m. ( Longitud de los tubos ) .
K :_____________cal / hr m o C
D int :____________cm.
D ext :____________cm.
_1143561430.unknown
_1143563738.unknown
_1143563806.unknown
_1143563841.unknown
_1143563793.unknown
_1143561446.unknown
_1143556687.unknown
_1143556760.unknown
_1143556505.unknown