Intercambiador De Calor.docx

INTERCAMBIADOR DE CALOR

Universidad Tecnológica del Centro de Veracruz INGENIERIA MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Nombre del proyecto: INTERCAMBIADOR DE CALOR

Asesor académico: Ing. Raúl Velasco Muñoz

Presenta: Francisco Uriel Parra Hernández 9935 Francisco Javier Alejo Maximiliano 9995 Orlando Tepole Morales 5873 Lázaro Adrián Cortes 10396 Carlos Nahúm Romero Guevara 6218

GRUPO Y GRADO 8 “C”

INTERCAMBIADOR DE CALOR

Contenido CAPITULO 1 .......................................................................................................................... 1 1.1 ESTADO DEL ARTE ................................................................................................... 1 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................................ 4 1.3 OBJETIVO GENERAL ................................................................................................. 4 1.3.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................. 4 1.4 VARIABLES. ................................................................................................................ 4 1.5 LIMITACIONES Y ALCANCES .................................................................................. 5

INTERCAMBIADOR DE CALOR CAPITULO 1

INTRODUCCION

1.1 ESTADO DEL ARTE

Un intercambiador de calor es un radiador diseñado para transferir calor entre dos fluidos, o entre la superficie de un sólido y un fluido en movimiento. Son elementos fundamentales en los sistemas de calefacción, refrigeración, acondicionamiento de aire, producción de energía y procesamiento químico, además de en aparatos de la vida cotidiana como calentadores, frigoríficos, calderas, ordenadores, el radiador del motor de un automóvil, etc. La clasificación más común de los intercambiadores es atendiendo al grado de contacto entre los fluidos. Así, se distinguen los siguientes tipos: 

Intercambiadores de contacto directo. Son aquellos en los que el intercambio de calor se hace por mezcla física de los fluidos. No son muy frecuentes dada la contaminación que supone para uno o para ambos fluidos. Sin embargo, hay veces que esto no importa, como en el caso de la torre de refrigeración, en las que el agua es enfriada por el aire atmosférico en un proceso combinado de transferencia de masa y de calor.

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Intercambiadores de contacto indirecto. Son aquellos en los que los fluidos no entran en contacto directo, no se mezclan, sino que están separados por un tabique sólido, un espacio o incluso un tiempo. El calor se transmite por convección y conducción a través de la pared separadora. Estos, a su vez, pueden clasificarse:



Intercambiadores alternativos. En ellos, ambos fluidos recorren el mismo espacio de forma alternada, de forma que una superficie recibe el calor de un fluido caliente, para secuencialmente, transmitírselo a otro más frío, al contactar con la misma superficie. Existe un cierto contacto entre ambos fluidos, pero puede suponerse despreciable en los casos en los que la contaminación no es

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INTERCAMBIADOR DE CALOR determinante. Cuando sí lo es, el uso de estos aparatos es inviable. Son de este tipo, muchos acumuladores y recuperadores de calor. 

Intercambiadores de superficie. En ellos el proceso de transmisión de calor está invariablemente relacionado con la superficie de un sólido que los separa, de modo que no existe la posibilidad de contacto entre ellos. Son los más utilizados en todo tipo de aplicaciones. Atendiendo a la forma de la superficie separadora, estos intercambiadores pueden ser:

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Intercambiadores de placas. Son aquellos en los que la superficie de separación entre los fluidos es una pared plana. Son relativamente recientes, pero sus ventajas respecto de los clásicos multitubulares, están desplazando a estos en la mayoría de las aplicaciones.

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Intercambiadores de tubos. En ellos la separación entre los fluidos es siempre la pared de un tubo cilíndrico, por cuyo interior circula uno de ellos, mientras el otro lo hace por el exterior. Si se atiende a la dirección del flujo de ambos fluidos a través de la superficie, pueden ser:

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Intercambiadores de flujos cruzados. Cuando las corrientes de los dos fluidos, forman un ángulo entre sí. Son más utilizados para intercambios entre un líquido y un gas.

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Intercambiadores de flujos paralelos. Cuando las corrientes de ambos fluidos discurren paralelas en la misma dirección. Atendiendo al sentido de circulación, pueden ser:

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Intercambiadores en equicorriente. Si ambas corrientes circulan en la misma dirección y en el mismo sentido.

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Intercambiadores en contracorriente. Si las dos corrientes siguen la misma dirección pero sentidos contrarios.

Los sistemas de intercambio de calor en las industrias son de suma importancia, por lo cual constantemente van siendo modificados, ya sea por reparaciones o adaptaciones y /o por las necesidades de trabajo. Sin embargo existen varias industrias que se dedican a fabricarlos de acuerdo a los tipos de trabajo que serán sometidos, además tiene una gama de diversos tipos disipadores de calor.

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INTERCAMBIADOR DE CALOR En la empresa fabricadora de intercambiadores de calor “COSMO” se fabrican diversos productos los cuales son los siguientes: Los intercambiadores de calor cuentan con diferentes aplicaciones en la industria, siendo de utilidad en procesos industriales, pero también en aparatos de uso común por lo que podemos encontrar diferentes opciones como:

 Intercambiadores de calor para calentar un fluido frío mediante un fluido con mayor temperatura.  Intercambiadores de calor para reducir la temperatura de un fluido con menor temperatura.  Intercambiadores de calor para llevar al punto ebullición a un fluido con mayor temperatura.  Intercambiadores de calor para condensar un fluido en estado gaseoso por medio de un fluido frío.  Llevar al punto de ebullición a un fluido mientras se condensa un fluido gaseoso con mayor temperatura.

En la industria “Café Aresca” dedicada al proceso de secado de café cereza se realizó un disipador de calor de tubos en el cual corre refrigerante para enfriar la cúpula de su horno, provocando que la durabilidad de la cúpula aumentara un 40% de lo que se tenía anteriormente.

En la industria “Cassandra” dedicada a la elaboración de productos alimenticios cuentan con intercambiador de calor, en el cual lleva a punto de ebullición el agua para la cocción de su producto acelerando su producción.

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INTERCAMBIADOR DE CALOR

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En la Universidad Tecnológica del Centro de Veracruz cuenta con diversos materiales didácticos para el uso de los alumnos donde pueden complementar sus conocimientos. Sin embargo, se tiene que para la materia de “Maquinas Térmicas” no se tienen material didáctico que explique el comportamiento del calor y sus disipadores. Es por ello que se contempló realizar un intercambiador de calor que cuente con las características deseadas para la demostración del fenómeno a estudiar.

1.3 OBJETIVO GENERAL

Realizar un intercambiador de calor para uso didáctico para la universidad tecnológica del centro de Veracruz en un tiempo estimado de 4 meses con ayuda de un asesor de proyecto.

1.3.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Crear el proyecto en el tiempo estimado para hacer uso de este en las clases.  Contribuir con el aprendizaje de los alumnos en las materias de intercambio de calor.  Desarrollar el prototipo de manera compleja para el facilitar su uso.  Contribuir con equipo didáctico para la Universidad Tecnología del Centro de Veracruz.

1.4 VARIABLES.

Variable

Descripción

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INTERCAMBIADOR DE CALOR costos

Hace referencia a los costos de materiales para el equipo a fabricar

tiempo

Hace referencia al tiempo de fabricación de equipo para hacer uso de él.

población impacto

Hace referencia al tipo de población que hará uso de él. Hace referencia al cumplimiento de su fabricación, es decir, que solidifique el conocimiento de los alumnos.

ergonomía Hace referencia a la facilidad de usar el equipo par quien desee hacer uso de él.

1.5 LIMITACIONES Y ALCANCES

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