ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

Carrera de Ingeniería Mecánica

Laboratorio de Transferencia de Calor

PRÁCTICA DE LABORATORIO N°1

1.- Tema

Intercambiador de Flujo Cruzado Vertical

2.- Objetivos

Identificar las características técnicas de el intercambiador de flujo cruzado vertical y que componentes se puede añadir para su mejor funcionamiento.

3.- Teoría

Un intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para trasferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera o que se encuentren en contacto.El funcionamiento de los intercambiadores de calor se basa en la transferencia de energía en forma de calor de un medio (aire, gas o líquido) a otro medio. El mecanismo de funcionamiento de los intercambiadores de calor, que logran una separación total entre los dos fluidos sin que se produzca ningún almacenamiento intermedio de calor, se conoce como recuperador.

Para que el funcionamiento de los intercambiadores de calor logre una transferencia de calor lo más grande posible, la partición interior del intercambiador se ha diseñado de forma que la distancia - que debe recorrer la corriente de calor - sea lo más pequeña posible. Para ello, también se tiene en cuenta la caída de presión permitida del interior del intercambiador.

Un intercambiador de flujo cruzado es aquel en el cual uno de los fluidos fluye de manera perpendicular al otro fluido, esto es, uno de los fluidos pasa a través de tubos mientras que el otro pasa alrededor de dichos tubos formando un ángulo de 90.

En el enfriamiento o calentamiento de gases es interesante utilizar un intercambiador de calor en flujo cruzado, en el que uno de los fluidos (líquido o gas) circula por el interior de

los tubos, mientras que al otro fluido (gaseoso) se le obliga a circular perpendicularmente al haz de tubos

El flujo del fluido exterior puede realizarse mediante convección forzada o libre; el gas que circula por el exterior de los tubos se considera de tipo de mezcla, mientras que el fluido del interior de los tubos se considera sin mezclar; el flujo del gas exterior es con mezcla porque puede moverse libremente entre los tubos cuando intercambia calor, mientras que el fluido del interior de los tubos está confinado y no puede mezclarse con ningún otro flujo o corriente durante el proceso de intercambio de calor.

En los intercambiadores de calor los fluidos pueden circular en direcciones ortogonales entre sí, de manera que el flujo caliente y el flujo frío se cruzan (flujo cruzado).

El flujo cruzado se clasifica en mezclado (uno de los fluidos fluye libremente en dirección ortogonal al otro sin restricciones) y en no mezclado (se disponen unas placas para guiar el flujo de uno de los fluidos).

4.- Equipo y Características técnicas

GENERALES

PARTES Estructura Mangueras Termómetros Cilindros

MECANICAS

Medidor de presión Dinamómetro Ventilador Motor Eléctrico Valvulas

ELECTRICAS

PARTES Resistencias Medidor de potencias Panel de control

5.- Datos técnicos del equipo

Voltaje: 110 vFases: 1Motor Eléctrico: AsincrónicoPotencia de salida: 750 WFrecuencia: 60 HzVelocidad: 3400 RPMAmperaje: 12.3 ARango de salida de Aire: 0 – 100%

6.- Procedimiento. Verificar que el equipo este en buenas condiciones para su operación. La toma de datos se debe realizar a diferentes temperaturas como se indica en la

tabla. Se realizara en cuatro posiciones diferentes (Transversal o diagonal). Se colocara la vaálvula mariposa para cada posición indistintamente como se indica

en la tabla. Mida la presión una vez tomado el ultimo dato para cada posición. Dadas las instrucciones indicadas, prenda el equipo y empiece a tomar los datos.

Ta °C 22 Ta °C 22P (mmH2O 28 P (mmH2O 20% 100 % 70T °C T-Ta t (seg T °C T-Ta t (seg

65 6560 6055 5550 5045 4540 4035 3530 30

Ta °C 22 Ta °C 22P (mmH2O 12 P (mmH2O 4% 40 % 10T °C T-Ta t (seg T °C T-Ta t (seg

65 6560 6055 5550 5045 4540 4035 3530 30

7.- Conclusiones y Recomendaciones

Se identifico que el intercambiador de flujo cruzado vertical funciona mediante un motor eléctrico asincrónico el cual esta alimentado por un voltaje de 110V y gira a 3400 rpm. De la misma manera se identifico que se puede añadir al intercambiador de flujo cruzado dos termocuplas una en la parte superior para medir la entrada de temperatura y otra en la parte inferior para la salida.

8.- Bibliografía

http://www.recair.es/tags/funcionamiento-del-intercambiador-de-calor/ http://www.abcpedia.com/construccion/maquinas/flujo.html http://cuauhtemoc.org.mx/data/files/UNAM//M%C3%A1quina%20de

%20Vapor.pdf

http://www.tudiscovery.com/guia_tecnologia/hitos_tecnologia/ /index.shtml