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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA REFRIGERACIÓN T.E. REF115 CICLO I-2009 TEMA:
“DISEÑO DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR”
DOCENTE: ING. AGUSTÍN BARRERA CARPIO PRESENTAN: APONTES SANTOS, JUAN EDUARDO ROMERO MARTÍNEZ, WILLIAM GUILLERMO CUBÍAS ALAS, MARVIN ALONSO
Ciudad Universitaria, 17 de Julio de 2009
DISEÑO DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR
Se desea enfriar 0,63 Kg/s de aceite, con un C= 3,35 kJ/kg.k, de
125 ºC a 65 ºC. Se dispone de agua, C = 4,18 kJ/kg.k, y un flujo
másico de 0,57 Kg/s a la temperatura de 10 ºC, el coeficiente global
de transferencia de calor es de W m K 85 / 2 .Determinar la longitud
del tubo de 3 cm de diámetro interior que se necesita en un
intercambiador de doble tubo en (a) Flujo en contracorriente, y (b)
Flujo en paralelo.
Datos y esquema:
a) FLUJO EN CONTRACORRIENTE
Cálculo del calor que se desea evacuar de la tubería:
Cálculo de la temperatura del agua de enfriamiento:
Cálculo de LMTD (diferencia de temperatura logarítmica media)
para el diseño del intercambiador:
Cálculo del área de transferencia de calor y de la longitud de
los tubos:
Luego, si:
Despejando L, la longitud de la tubería tendremos:
Sustituyendo datos, tendremos:
b) FLUJO EN PARALELO
El perfil de temperaturas se comporta de la siguiente manera:
Cálculo de LMTD (diferencia de temperatura logarítmica media)
para el diseño del intercambiador:
Cálculo del área de transferencia de calor y de la longitud de
los tubos:
Luego, si:
Despejando L, la longitud de la tubería tendremos:
Sustituyendo datos, tendremos:
En conclusión, y en base a los resultados de las longitudes
obtenidas en ambos métodos, la operación de un
intercambiador con flujo en contracorriente es marcadamente
superior a la de un intercambiador con flujo en paralelo