ESCUELA POLITECNICA DEL EJRCITOEXTENSION-LATACUNGATEMA:Intercambiador de calor de tubos y corazas.OBJETIVO GENERAL:Construir un intercambiador de calor mediante tubos y corazas de este modo ver su funcionamiento.OBJETIVOS ESPECIFICOS:Observar como es el funcionamiento de los intercambiadores de calor MARCO TEORICOINTERCAMBIADOR DE CALOR

Unintercambiador de calores un dispositivo diseado para transferircalorentre dos medios, que estn separados por una barrera o que se encuentren en contacto. Son parte esencial de los dispositivos derefrigeracin,acondicionamiento de aire, produccin deenergay procesamiento qumico.Un intercambiador tpico es elradiadordel motor de unautomvil, en el que el fluido refrigerante, calentado por la accin del motor, se refrigera por la corriente de aire que fluye sobre l y, a su vez, reduce la temperatura del motor volviendo a circular en el interior del mismo.Los intercambiadores de calor pueden clasificarse segn como sea: Intercambiadores de contacto directo:son aquellos dispositivos en los que los fluidos sufren una mezcla fsica completa. Intercambiadores de contacto indirecto:- Alternativos:ambos fluidos recorren un mismo espacio de forma alternada, la mezcla entre los fluidos es despreciable.- De superficie:son equipos en los que la transferencia de calor se realiza a travs de una superficie, cilndrica o plana, sin permitir el contacto directo.Existen dos tipos de intercambiadores decontacto indirecto: los cambiadores de flujo paralelo (intercambio lquido - lquido) y los cambiadores de flujo cruzado (intercambio lquido - gas)

Clasificacin de los intercambiadores de calor de superficieLa clasificacin ms usual de este grupo de intercambiadores, se realiza en base a la direccin relativa de los flujos de ambos fluidos, pudindose hablar entonces de cambiadores de flujos paralelos y de cambiadores de flujos cruzados, segn sus direcciones sean paralelas en el espacio o formen cualquier ngulo en l.Los intercambiadores de flujos paralelos, son generalmente utilizados en el intercambio trmico lquido-lquido, mientras que los de flujos cruzados se utilizan generalmente en el intercambio lquido-gas.

Cambiadores de calor tubularesEl cambiador indirecto ms simple es el cambiador de tubos concntricos; consta de dos tuberas concntricas, una en el interior de la otra, circulando los dos fluidos por el espacio anular y por la tubera interior. Los flujos pueden ser en el mismo sentido (corrientes paralelas) o en sentido contrario (contracorriente).

Transmisin de calor por conduccinLa conduccin es la forma en que tiene lugar la transferencia de energa a escala molecular. Cuando las molculas absorben energa trmica vibran sin desplazarse, aumentando la amplitud de la vibracin conforme aumenta el nivel de energa. Esta vibracin se transmite de unas molculas a otras sin que tenga lugar movimiento alguno de traslacin. En la transmisin de calor por conduccin no hay movimiento de materia. La conduccin es el mtodo ms habitual de transmisin de calor en procesos de calentamiento/enfriamiento de materiales slidos opacos. Si existe una gradiente de temperatura en un cuerpo, tendr lugar una transmisin de calor desde la zona de alta temperatura hacia la que est a temperatura ms baja. El flujo de calor ser proporcional al gradiente de temperatura.

Transmisin de calor por conveccinCuando un fluido circula alrededor de un slido, por ejemplo por el interior de una tubera, existiendo una diferencia de temperatura entre ambos tiene lugar un intercambio de calor entre ellos. Esta transmisin de calor se debe al mecanismo de conveccin. El calentamiento y enfriamiento de gases y lquidos son los ejemplos ms habituales de transmisin de calor por conveccin. Dependiendo de si el flujo del fluido es provocado artificialmente o no, se distinguen dos tipos: forzada y libre (tambin llamada natural). La conveccin forzada implica el uso de algn medio mecnico, como una bomba o un ventilador, para provocar el movimiento del fluido. Ambos mecanismos pueden provocar un movimiento laminar o turbulento del fluido.Importancia del aislamiento en la disminucin de las prdidas de calor en los equiposLos equipos para el procesamiento de alimentos se suelen aislar para minimizar las prdidas de calor hacia el entorno. Si no se aslan, los equipos pueden tener prdidas de calor por cualquiera de los tres mecanismos de transmisin de calor: conduccin, conveccin o radiacin. Las prdidas de calor por conduccin a travs del aire sern pequeas debido a su baja conductividad (kaire=0.0258 W/m.oC a 30 oC). Las prdidas de calor por conveccin sern las ms importantes, pues las corrientes de conveccin se desarrollarn fcilmente si existe una diferencia de temperatura entre el cuerpo y su entorno. Es necesario aislar para disminuir el flujo de calor entre un objeto y sus alrededores. El material aislante debe tener baja conductividad trmica y capacidad para frenar las corrientes de conveccin. Los materiales ms utilizados para aislar incluyen el corcho, la magnesia, el vidrio y la lana. En el pasado se utiliz mucho el asbesto por sus buenas propiedades aislantes, pero la fibra de asbestos se mostr causante del cncer y ya no se utiliza. Actualmente se fabrican piezas de magnesia y otros aislantes de fcil instalacin sobre tuberas y otros equipos.

INTERCAMBIADOR DE CALORES DE TUBOS Y CORAZAS

Las unidades conocidas con este nombre estn compuestas en esencia portubos de seccin circular montados dentro de una coraza cilndrica con sus ejes paralelos al aire de lacoraza. Losintercambiadores de calorlquidoi lquido pertenecen en general a este grupo y tambin en algunos casos los intercambiadoresgas gas. Son muy adecuados en las aplicaciones en las cuales la relacin entre los coeficientes de transferencia de calor de las dos superficies o lados opuestos es generalmente del orden de 3 a 4 y los valores absolutos son en general menores que los correspondientes a los intercambiadores de calor lquido lquido en un factor de 10 a 100, por lo tanto se requiere un volumen mucho mayor para transferir la misma cantidad de calor. Existen muchas variedades de este tipo de intercambiador; las diferencias dependen de la distribucin de configuracin de flujo y de los aspectos especficos de construccin. La configuracin ms comn de flujo de intercambiadores lquido lquido de corazay tubos. Unfactor muy importante para determinar el nmero de pasos del flujo por el lado de los tubos es la cada de presin permisible. El haz de tubos est provisto de deflectores para producir de este modo una distribucin uniforme del flujo a travs de l

MATERIALES: 12 metros de manguera 2 metros de tubo pbc 4 tapas para tubo pvc de 4 plg Silicn 4 varillas delgadas 4 placas de metal circulares.

PROCESO DE CONSTRUCCION:Primero precedemos a cortar los doce metros de manguera en doce partes iguales, luego cortamos las placas metlicas por la mitad y realizamos seis agujeros del dimetro de la manguera y dos del dimetro de las varillas en todas las placas, de la misma forma realizamos doce agujeros del dimetro de la manguera y cuatro del dimetro de las varillas en las dos bases de tubos pbc, despus procedemos a colocar las mangueras y las varillas por los agujeros realizados, luego realizamos dos agujeros en el tubo pbc uno en cada extremo del tubo, ahora bien una vez realizado lo anterior dicho procedemos a pegar con silicn las bases del tubo con el tubo y dentro del tubo irn las mangueras junto con las placas metlicas, y as obtendremos el intercambiador de calores propuesto.PROCESO DE FUNCIONAMIENTO:Despus de la construccin debemos hacer el funcionamiento primero necesitamos dos recipientes en uno agua fra y en el otro agua caliente y procedemos a medir su temperatura una vez que tenemos las temperaturas iniciales procedemos a verter el agua por los orificios superiores despus q el agua pase por la parte interna del proyecto medimos su temperatura de salida y podremos observar que el agua caliente tiene una temperatura inferior a la que tenia al momento que ingreso y de esta forma comprobamos que si funciona nuestro intercambiador de calores.CONCLUSIONES: Gracias a este proyecto ahora tenemos un mayor conocimiento sobre el funcionamiento de los intercambiadores de calores. El intercambiador de calor se aplica en el vehculo para mantener al motor a una temperatura de 90C, la misma que es su temperatura optima de funcionamiento.

RECOMENDACIONES: Para futuros proyectos sobre este tema recomendamos que los tubos de manguera se encuentren ms al ras del tubo pbc para que no exista el retenimiento del lquido. Tambin recomendamos que exista una separacin entre las placas y el tubo pbc para que no haya retenimiento del lquido. Poner bien el silicn en las uniones ya que de lo contrario tendremos fugas no deseadas.

ANEXOS: