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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

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_1143556505.unknown