calculos-condensadorvertical
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1.- Cálculo del gasto volumétrico del agua. a) Gv a = 5.4 l min b)Gv a = 8.64 l min c)Gv a = 12.96 l min 2.- Cálculo del gasto masa del agua. Gm a = Gv a *ρ Escriba aquíla ecuación . a) ( 5.4 l min ) ( 1000 kg m 3 )( 1 m 3 1000 L ) ( 60 min 1 Hr ) =324 kg Hr 3.- Cálculo del gasto volumétrico del condensado. Gv vc = π 4 ∗d i 2 ∗∆z θ a) π 4 ∗( 0.385 m ) 2 ∗0.01 m 0.08334 Hr =0.01396 m 3 Hr 4.- Cálculo del gasto masa del vapor. Gm vc = Gv vc *ρ a) ( 0.01396 m 3 Hr )( 1000 kg m 3 ) =13.96 kg Hr 6.- Cálculo del calor ganado o absorbido por el agua (Qa). Qa= Gm a *C p (t 2 -t 1 ) a) 324 kg Hr ∗1 Kcal kg ℃ ( 43−26 )=5508 kcal Hr
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Calculos del condensador vertical
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1.- Cálculo del gasto volumétrico del agua.
a) Gva=5.4l
min b)Gva=8.64
lmin
c)Gva=12.96l
min
2.- Cálculo del gasto masa del agua.
Gma= Gva*ρ Escriba aquí la ecuación.
a) (5.4 lmin )(1000 kgm3 )( 1m
3
1000 L )( 60min1Hr )=324 kgHr3.- Cálculo del gasto volumétrico del condensado.
Gvvc=π4∗d i
2∗∆zθ
a)π4∗(0.385m )2∗0.01m
0.08334Hr=0.01396
m3
Hr
4.- Cálculo del gasto masa del vapor.
Gmvc= Gvvc*ρ
a) (0.01396 m3Hr )(1000 kgm3 )=13.96 kgHr6.- Cálculo del calor ganado o absorbido por el agua (Qa).
Qa= Gma*Cp(t2-t1)
a)324
kgHr
∗1Kcal
kg℃(43−26 )=5508 kcal
Hr
7.- Cálculo del calor cedido (Qv).
Qv= Gmvc*λ
a) 13.06kgHr (530.9599 kcalkg )=7412 kcalHr
8.-Cálculo de la eficiencia térmica del equipo.
η=QaQv
∗100
a) ῃ=5508
kcalHr
7412kcalHr
∗100=74.3099%
9.- Cálculo del coeficiente global de transferencia de calor experimental.
Uexp=Qa
A∗∆Tml
a) 185.9545kcal
m2Hr℃
10.- Cálculo del coeficiente de película interior y exterior.
hi=0.0225 kdi ( di∗v∗ρμ )
0.8
∗(Cp∗μk )0.33
hi=0.0225 0.239 kcal0.01587m ( 0.01587m∗2611.1
mHr
∗994kg
m3
2.5828kgmHr
)0.8
∗( 0.9985 kcalkg℃
∗2.618 kgmHr
0.0225 )0.33
a) hi=3018.5252 kcal
Hrm2℃
Cálculo del coeficiente de película exterior.
he=0.0084 [Gmvcμde ]0.4
∗[ ρ2 k3gμ2 ]13
a) 0.0084 [ 13.9698 kgHr1.21069kgmHr
]0.4
∗[ 2.3119∗1013
1.21069kgmHr ]
13=2938.7219
kcal
Hrm2℃
11.- Cálculo del coeficiente global de transferencia de calor teórico.
Uteo=1
dehidi
+edekdm
+1he
a)
Uteo= 10.08715m
3018.5252kg
m2Hr∗0.0133858m
+0.012446m∗0.01587m
95.2kcal
Hrm℃
+1
29387219kcal
Hrm2℃
=1338.0379 kcal
Hrm2℃
12.- Cálculo de la desviación porcentual %D de los coeficientes experimentales.
%D=Uteo−UexpUteo
∗100
a) %D=1338.0379−185.95951338.0379
∗100=86.10%
TABLA DE RESULTADOS.
Gma Gmv Qa Qv %ῃ Uexp hi he Uteo %Dkgh
kgh
kcalh
kcakh
kcal
hm2℃kcal
hm2℃kcal
hm2℃kcal
hm2℃324 13.969
85508
7417.4 74.25
185.95
3018.5
2938.7 1338.03
86.1
518.4
16.3678
4536
8900.9 50.96
150.10
4324.5
3137.07
1646.9 90.8
777.6
15.3668
3564
8159.18
43.68
115.67
5503.7
3006.42
1778.4 93.49
Conclusiones.
Cabe resaltar que los dos condensadores tienen el mismo fin o la misma tarea, pero en la discusión de los resultados y cálculos se llegó ala conclusión que el condensador vertical es mejor en cuanto a espacio, pero en términos de eficiencia ya en la industria el horizontal es mejor , porque la transferencia de calor es buena al aumentar el gasto, y en el vertical es lo contrario, la transferencia disminuía conforme aumentaba el gasto. Esto se debe a que la película que se forma en el condensador vertical no es “constante” por decirlo así. En cambio en el horizontal el goteo en el as de tubos le favorecía.
En conclusión, el condensador horizontal tiene una eficiencia mayor que el vertical.
Datos experimentales tabla.
pv Tv Tc Tcfrío Δzagua θ tagua Tagua
caliente
Δzcondensado θ
kg
cm2
℃ ℃ ℃ cm min ℃ ℃ cm min
0.8 114 114 26 12 5 26 43 1 50.8 114 114 26 19.2 10 26 40 1.2 100.8 114 114 26 26.5 15 26 37 1.1 15
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS
PROFESOR: BORQUEZ
ALUMNO: RAMIREZ NIETO MAURICIO
GRUPO: 2IV55
PRACTICA: CONDENSADOR VERTICAL
