Previo-de-banco1.docx

Universidad Nacional Autónoma de México. Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán. Campo 1

Ingeniería Química.

Laboratorio Experimental Multidisciplinario III Cuestionario Previo “Banco de Intercambiadores de Calor” (Intercambiador de tubos de vidrio y coraza de vidrio) (Intercambiador de tubos de acero inoxidable y coraza de vidrio)

Prof. Ana María Sixto Berrocal.

Márquez Bello Gabriela Valeria.

1.- Mencione que tipos de aleaciones más empleadas en la construcción de los tubos en los intercambiadores de calor? Los materiales más comunes son: *Acero -Acero inoxidable austenítico -Acero refractario austenítico. -Acero inoxidable austenítico al molibdeno. -Acero inoxidable austenítico al molibdeno y de bajo c -Acero inoxidable martensítico. -Acero inoxidable ferrítico. -Admiralty -Aluminio –bronce -Aluminio y acero inoxidable. -Bronce fundido o 304ss ó 316ss comerciales -Cobre -Cobre. Níquel 70-30. -Latón -Metal muntz -Hastelloy (aleación de Ni C-276). 2.- En que caso se utiliza el acero inoxidable, y cuales son los tipos que recomiendan para construir un intercambiador de calor. El acero inoxidable se emplea cuando los fluidos que se manejaran en el intercambiador tienen propiedades oxidantes o corrosivas, por eso los aceros presentan aleaciones con otros metales como cromo y niquel para brindarle mas resistencia ante el ataque de los fluidos 3.- Enumere los principales materiales con los que se pueden construir los intercambiadores de calor. Metálicos: Acero, Acero inoxidable austenítico, Acero refractario austenítico, Acero inoxidable austenítico al molibdeno, Acero inoxidable austenítico al molibdeno y de bajo c, Acero inoxidable martensítico, Acero inoxidable ferrítico, Admiralty, Aluminio, Bronce, Aluminio y Acero inoxidable, Bronce fundido o 304ss ó 316ss comerciales, Cobre, Cobre. Níquel 70-30, Latón, Metal muntz, Hastelloy hierro colado, talio, bronce de silicio, etc. No metálicos: entre los que se encuentran el vidrio, grafito y el teflón entre otros. 4.- Describa que diferencia hay entre un intercambiador de calor de un paso y uno de pasos múltiples. La mayor diferencia que podemos ver entre un paso y pasos múltiples es el área de transferencia de calor y los flujos que se encuentran entre si (paralelo y contracorriente), los cuales nos pueden dar diferencias de temperaturas mayores. En un intercambiador de calor el numero de pasos corresponde al numero de veces que el fluido tiene trayectoria tanto por la coraza como por los tubos y con esto aumentar la transferencia de calor siendo más efectivo uno con pasos multiples dado que le da más tiempo para que la transferencia se lleve a cabo. Un método que combina las características de dos o más intercambiadores y permite mejorar el desempeño de un intercambiador de calor es tener que pasar los dos fluidos varias veces dentro de un intercambiador de paso simple. Cuando los fluidos del intercambiador intercambian calor más de una vez, se denomina intercambiador de múltiple pasos . Sí el fluido sólo intercambia calor en una sola vez, se denomina intercambiador de calor de paso simple o de un solo paso. En la figura (6) se muestra un ejemplo de estos intercambiadores. Comúnmente el intercambiador de múltiples pasos invierte el sentido del flujo en los tubos al

utilizar dobleces en forma de "U"en los extremos, es decir, el doble en forma de "U" permite al fluido fluir de regreso e incrementar el área de transferencia del intercambiador.

5.-Explique el significado del arreglo cuando se dice que el intercambiador trabaja a contracorriente y en paralelo; así como las ventajas y desventajas que se presentan en cada caso. Un arreglo en paralelo es cuando los dos flujos viajan en la misma dirección, en contracorriente los fluidos viajan en sentido contrario. Los arreglos en contracorriente, tienen coeficientes de transferencia más altos y sus diferencias de temperaturas son mayores, por lo tanto se les considera mas eficientes cuando los cambios de temperatura se requieren muy grandes, más los arreglos en paralelo, tienen un cambio de temperaturas más gradual y si nuestros fluidos no pueden sufrir cambios drásticos, este será un arreglo ideal. La ventaja de usar un arreglo en contra corriente es que si en nuestro intercambiador tenemos una temperatura mayor del liquido que se calienta a la del liquido que se enfría, intersectamos las líneas de cambo de temperatura y ningún intercambiador puede hacer ese paso. 6.- Elabore un esquema sencillo que muestre las variaciones de la temperatura que experimenta cada una de las corrientes.

Donde: -T1 es la temperatura de entrada del fluido caliente. -T2 es la temperatura de salida del fluido caliente. -t1 es la temperatura de entrada del fluido frío. -t2 es la temperatura de salida del fluido frío. 7.- Escriba las ecuaciones que utilizará para calcular el coeficiente global de transferencia de calor en el intercambiador para los casos donde las corrientes se encuentren:

UC 

hio ho hio  ho

UD 

Q A(T1  T2 )

1 1   RD U D UC

8.- Especifique los datos que deberá tomar, durante la experimentación. Presión, temperaturas de entradas y de salidas y flujos másicos de los dos fluidos. Bibliografía: 1. Kern, D.Q. Procesos de Transferencia de Calor., CECSA, México, 1997. 2. Perry, R.H., Manual del Ingeniero Químico, 6ª Edición, McGraw Hill, New York, 1987. 3. Casp, A,. Procesos de Conservación de Alimentos, 2ª Edición, Ediciones Mundi-Prensa, España, 2003. 4. Alfa-Laval., Manual de Industrial Lacteas. 2ª Edición, México, 1990