MARCO TERICO

TRANSFERENCIA DE CALOREs el intercambio de energa trmicaentre sistemasfsicosdesde zonas de altas temperaturas a zonas de bajas temperaturasde acuerdo a la primera ley de latermodinmica, lo cual va acompaado de un cambio deentropa.

Latransmisin de calortiene lugar por tres mecanismosbsicos:

Conduccin:

Es la transferencia de energa que se da entre dos cuerpo en contacto con diferentes temperaturas, donde la conduccin de calor ocurre cuando tomos y molculas calientes se mueven o vibran rpidamente, cediendo parte de su energa (calor) a tomos y molculas vecinas.

La conduccin se da en un slidos o slidos en contacto. Conveccin:

Es la transferencia de energade un lugar a otro a travs demovimiento de fluidos. Este proceso se da principalmenteen lquidos y gases.

La transmisinde calor puede ser:

Forzada: se da cuando el fluido, es forzado a fluirpor una fuente externa como un ventilador, o bomba.

Libre:se da cuando el fluido se mueve por las fuerzas de flotabilidad que resultan de las variaciones de densidad debido a las variaciones de la temperatura en el fluido. Cuando el fluido est en contacto con una superficie caliente, sus molculas se separan y se dispersan, volviendo el fluido menos denso.Como consecuencia el fluido menos denso asciende y el fluido ms denso (frio) desciende. Radiacin:

Se da cuando la transferencia de energase da mediante fotones .Es emitida como ondas electromagnticasdebido a la energatrmica.Es decir es el resultado directo de los movimiento aleatorios de tomos y molculas debido a que estn compuestosde partculas cargadas por lo que su movimiento resulta en la emisin de radiacin electromagntica.

INTERCAMBIADORES DE CALOR

Un intercambiador de calor es un dispositivo que permite la transferencia de calor de un fluido ms caliente a otro menos caliente.

La transmisin de calor en estos aparatos es bsicamente por conduccin y por conveccin.

Intercambiadores de calor ms comunes de acuerdo al tipo de construccin

Intercambiador de doble tubo:

Consiste bsicamente de dos tubos concntricos, en donde una corriente circula por dentro del tubo interior mientras que la otra circula entre los dos tubos. Estos equipos son muy tiles, obteniendo una superficie de transferencia de calor a muy bajo costo ya que son muy sencillos de construir.

Intercambiador de tubo y carcaza:

Este tipo de intercambiador consiste en un conjunto de tubos en un contenedor llamado carcaza, siendo uno de los ms utilizados en la industria debido a que proporciona flujos de calor elevados en relacin con su peso y volumen, y es fcil de asear y de reparar.

Intercambiador de placas:

Consiste de placas en lugar de tubos para separar a los dos fluidos caliente y fro Los lquidos calientes y fros se alternan entre cada uno de las placas, de esta manera, proveen un rea extremadamente grande de transferencia de trmica a cada uno de los lquidos.

EQUIPO Tanque: es un recipiente el cual tiene una capacidad de 50 litros, por efecto de la prctica, ste se llena hasta 48 litros; tiene un dimetro de 38 cm, sistema de medicin de altura. Est adecuado de un termmetro en el centro Serpentn: es un tubo de cobre enrollado, el cual ofrece una alta rea de contacto adems de minimizar costos. El serpentn tiene una longitud neta de 15.45 m Intercambiador de tubos y carcasa: el fluido a calentar se encuentra depositado en los tubos y en la carcasa circula el fluido encargado de calentar la masa (el fluido es vapor de agua), est equipado con medidores de temperatura a la entrada y la salida de la masa a calentar Agitador mecnico: est dispuesto de una hlice, por medio de la cual se homogeniza el lquido y se facilita la transferencia de calor por conveccin forzada. Trabaja con una frecuencia de 1750 rpm Bomba: empleada para enviar el fluido desde el tanque hasta el intercambiador de calor, realizando una recirculacin de ste.

RESULTADOS

TEMPERATURA DEL TANQUETIEMPOTEMPERATURA DE ENTRADA DE VAPOR (C)TEMPERATURA DE SALIDA DEL VAPOR (C)VOLMEN DEL CONDESADO (mL)

(C)(min)

30

352,0612642790

401,2812647520

451,1912652585

501,2612657540

551,2112661520

601,2212666515

651,2012670530

701,1912675545

751,1312680580

801,0812684410

TEMPERATURA DE ENTRADA DE VAPOR (C)TEMPERATURA DE SALIDA DEL VAPOR (C)VOLMEN LMASA (Kg)Q LATENTE(KJ)Q SENSIBLEQ SUMINISTRADO

126420,790,791782,64277,38482060,02

126470,520,521173,38171,71441345,09

126520,5850,5851320,05180,95221501,00

126570,540,541218,51155,74681374,26

126610,520,521173,38141,2841314,66

126660,5150,5151162,10129,1621291,26

126700,530,531195,95124,06241320,01

126750,5450,5451229,79116,18311345,98

126800,580,581308,77111,52241420,29

126840,410,41925,1771,9796997,14

Promedio 126 Promedio 63,4

Se contina con calcular el calor aprovechado

Luego la eficiencia

Calculo del rea de transferencia

Calculo del T C

Calculo del coeficiente de transferencia de calor

CONCLUSIONES

Se producen prdidas de calor sensible y latente, ya que hay variaciones en la masa que se encuentra dentro del tanque (agua a calentar) debido a los cambios de temperatura del vapor y los cambios de fase que se presentan en este proceso de calentamiento. Se obtuvo una eficiencia del proceso de aproximadamente 72% teniendo en cuenta la relacin entre el calor aprovechado y suministrado de la batera de calentamiento. Al realizar la prctica se entendi el funcionamiento de cada una de las partes por las cuales est compuesta la batera de calentamiento, as como su funcionamiento para realizar correctamente el anlisis de los resultados. Con el anlisis de los datos obtenidos en la prctica se puede observar que la temperatura del vapor de agua aumenta a medida del paso del tiempo y esto ocurre debido al intercambio energtico que se presenta en el sistema. El coeficiente de transferencia de calor obtenido es de U= 14,33 kJ/(m^2*C).