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[footnoteRef:1] [1: Agradecimientos a la Universidad de Cartagena por facilitar los laboratorios de Ingeniera Qumica.Al Profesor Adalberto Matute por su tutora y paciencia.A la monitora de laboratorio de operaciones unitarias Marena Molano por su gua. ]

Intercambiador De Calor De PlacasCatherine Centanaro, Carlos Espinosa, Julieth Gutierrez, Antonio Nio, Jaime Puello, Marlon Tun, Estudiantes de ingeniera Qumica Universidad de CartagenaAbstractoEn esta prctica se estudi el funcionamiento de un intercambiador de placas, donde mediante un sistema de una red de fluidos e intercambiadores se tomaron datos de temperaturas de entrada, salidas y medias de fluidos donde las sustancias utilizadas fueron el aceite (fluido caliente) y agua (fluido fro) y donde posteriormente mediante ecuaciones de diseo de intercambiadores, se calcul el calor transferido entre dichos fluidos, as como las grficas que muestran el comportamiento de las temperaturas respecto a dos caudales de fluido frio diferentes, tanto para un sistema en contracorriente como para uno en paralelo.

ndice de trminos Intercambiador de calor, fluido, calor, contracorriente, paralelo.

IntroduccinUUn importante parmetro en el estudio en los procesos qumicos es el calor transferido entre diferentes sustancias, que se puede obtener mediante los balances de energa en un sistema de inters.

Este calor se puede transferir en diferentes tipos de intercambiadores, donde se encuentra el intercambiador de placas que tienen alta importancia por generar altos coeficientes de transferencia de calor, dar un intercambio de calor con diferencias de temperatura mnimas, espacio de ubicacin reducido, fcil limpieza y una considerable resistencia a la corrosin. Las aplicaciones de estas son infinitas, en las industrias qumicas y farmacuticas, en la industria del automvil, plantas nucleares, calefaccin, industrias lcteas, etc.

Para el estudio y diseo de estos equipos es necesario hacer el anlisis de energa donde se tienen en cuenta parmetros como , el coeficiente global de transferencia de calor, el coeficiente de pelcula, el rea superficial de trasferencia de calor y mediante su anlisis y simulacin, se determinan los costos asociados al equipo y el proceso. En esta prctica de laboratorio se analiza la transferencia de calor entre Agua y Aceite, con el fin de establecer qu condiciones beneficiaran al proceso de inters, ya sea con la variacin de la disposicin de corrientes de entrada y salida, o la variacin en los caudales de estos.

Fundamentacin Terica.Un intercambiador de placa es de los intercambiadores ms eficientes dentro de la gran gama de equipos que existen para este fin, pues es capaz de transferir mucho ms calor con respecto a un intercambiador de carcaza y tubos con volumen semejante, la razn principal es porque las placas proporcionan una mayor rea de transferencia de calor que la de los tubos.

El intercambiador de calor de Placas, consiste en varias placas en lugar de tubos, que son usadas para separar a los dos fluidos (caliente y fro). Este tipo de intercambiadores son de uso comn en la transferencia de calor de gas hacia gas y de gas hacia lquido (o lquido hacia gas), para contrarrestar el bajo coeficiente de transferencia de calor asociado con el flujo de gases mediante una mayor rea superficial.

En este tipo, el gas fluye a travs de un manojo de tubos con aletas y no se mezcla porque queda confinado en canales de flujo separados entre las aletas conforme el gas pasa sobre los tubos. El fluido dentro de los tubos no se mezcla.

Ilustracin 1. Esquema de funcionamiento del Intercambiador de calor de placas.

Sin embargo, estos intercambiadores tienen limitaciones y la principal es su inhabilidad de sellar confiablemente las juntas entre cada una de las placas. Debido a este problema solo se utilizan en sistemas donde las presiones de trabajo son bajas, por ejemplo en, los serpentines para aire acondicionado, condensadores de vapor enfriados por aire para turbinas y motores de explosin, etc.

ProcedimientoMontaje: A continuacin el sistema utilizado para el estudio del intercambiador de calor de placas.Ilustracin 2. Red de intercambiadores.

Toma de datos:El sistema analizado involucra la entrada de agua como fluido fro y la entrada de aceite que es el fluido caliente.Se registraron datos de temperaturas T1, T2, T3, T4 del panel de control del equipo utilizado para esta experiencia cada 60 segundos donde se observaran en 4 sistemas:Contracorriente con caudal de agua de 15L/min, contracorriente con caudal de agua de 26L/min, co corriente con caudal de agua de 15L/min y co corriente con caudal de agua de 26L/min.

Resultados

Tabla 1. Resultados para el sistema en contra corriente. Sea: T1: Temperatura entrada de agua, T2: Temperatura de salida del agua, T5: Temperatura media del agua T6: Temperatura media del aceite Caudal agua : 15L/min Caudal aceite: 15,5L/min. T1 (C)T2(C)T5(C)T6(C)

33,13433,652,5

33,13433,6552,5

33,134,133,752,4

33,234,133,7552,55

33,234,133,7552,45

33,334,133,7552,45

33,434,133,7552,5

Tabla 2. Resultados para el sistema en contra -corriente. Caudal de agua: 26L/min y de aceite 15,5L/minT1 (C)T2(C)T5(C)T6(C)

33,333,833,5552,6

33,433,833,652,35

33,333,933,652,5

33,333,933,652,4

33,433,933,6552,35

33,333,933,654,5

33,433,933,6554,5

Tabla 3. Resultados para el sistema en paralelo. Caudal de agua: 15 L/min. Caudal del aceite: 15,5L/minT1 (C)T2(C)T5(C)T6(C)

34,833,23451,15

33,334,133,750,85

33,334,133,751,9

33,33433,6552,75

33,33433,6552,15

33,23433,652,5

33,23433,652,55

Tabla 4. Resultados para el sistema en paralelo. Caudal de agua: 26L/min. Caudal de aceite: 16L/minT1 (C)T2(C)T5(C)T6(C)

33,333,833,5552,6

33,433,833,652,35

33,333,933,652,5

33,333,933,652,4

33,433,933,6552,35

33,333,933,654,5

33,433,933,6554,5

Matemticas y ecuaciones.

Aqu se ponen las ecuaciones que se utilizan bebs

ClculosToo es gayAnlisisToo es gayConclusionesToo es gay y no hace na.ReferenciasKreith F (2011). Principles of heat transfer. Cengage Learning.

Geankoplis, C. (1998). Procesos de transporte y operaciones unitarias. Compaa editorial continental, s.a. de c.v, 3 Ed. Mxico.

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