memoria proyecto integrador 3

8/17/2019 Memoria Proyecto Integrador 3

1/24

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA CADEREYTA

Proyecto Integrador (nombre

T!CNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO

"U#$ICA %REA INDUSTRIAL

&'"AI)N

Matricula:

Generación: 40

Asesor Académico: Ing. Ramiro Alejandro Rodríguez de la Garza

Cadereyta iménez! ".#.! a$ril %0&'


2/24

CONTENIDO

&. Introducción

%. (lanteamiento del (ro$lema

). Alcance del (royecto

4. *$jeti+os Generales

,. *$jeti+os -secí/icos

'. usti/icación

. (reguntas de In+estigación

1. (ro$lemas y Retos en/rentados

2. -taas del (royecto

&0. Metodología

&&. Marco 3eórico

&%. Resultados

&). Conclusiones

&4. Recomendaciones

&,. Alicaciones

&'. i$liogra/ía

&. Ane5os


3/24

Introd*cc+,n

Uno de los grandes retos de las empresas es la efciencia en sus procesos

implementando sistemas y equipos diseñados para la recuperación y

aprovechamiento de las corrientes de energía presentes en el

uncionamiento de un proceso determinado, el cual estos equipos llamados

intercambiadores de calor se utilizan estratégicamente en ubicaciones en

donde se aprovechara al máimo cualquier uente de energía presente en

un sistema y!o proceso el cual estos intercambiadores dependiendo su

unción siempre tendrán el mismo ob"etivo el de ahorrar energía utilizada en

el proceso mismo#

$or esta razón es de vital importancia conocer y acumular eperiencia en la

importancia de los intercambiadores de calor en la industria petrolera,

alimenticia, armacéutica, etc#

%a base de conocimientos constituye un aporte al desarrollo óptimo de un

proceso el cual signifca un ahorro en el tiempo de operación y de

mantenimiento en las actividades relacionadas con el buen desempeño de

los intercambiadores de calor con el simple hecho de tener conocimiento de

sus venta"as y desventa"as#

$or otro lado, el hecho de tener los procesos en óptimas condiciones,

permite estimar con mayor precisión la cantidad de traba"o que representan

la cantidad de producción y por lo tanto "ustifcar los costos y las ganancias

de un proceso determinado#


4/24

P-anteam+ento de- Prob-ema


5/24

A-cance de- Proyecto


6/24

Ob.et+/o0 Genera-e0


7/24

Ob.et+/o0 E01ec23+co0


8/24

4*0t+3+cac+,n


9/24

Preg*nta0 de In/e0t+gac+,n


10/24

Prob-ema0 y Reto0 en3rentado0


11/24

Eta1a0 de- Proyecto


12/24

$etodo-og2a

Se-ecc+,n de -o0 +ntercamb+adore0 de ca-or

#os intercam$iadores de calor son aaratos comlicados y los resultados 6ue

se o$tu+ieron con los rocedimientos simli/icados 6ue se resentaron en los

7rra/os anteriores de$en usarse con cuidado. (or ejemlo! se suuso 6ue el

coe/iciente total de trans/erencia de calor U es constante a lo largo de todo

el intercam$iador y 6ue los coe/icientes de trans/erencia de calor or

con+ección se ueden redecir alicando las correlaciones de esta 8ltima. 9in

em$argo! de$e tenerse resente 6ue la incertidum$re en el +alor redico de U

uede incluso so$reasar )0;. (or lo tanto! resulta natural dise


13/24

?n ingeniero 6ue re+isa los cat7logos de los /a$ricantes de intercam$iadores

6uedar7 a$rumado or el tio y n8mero disoni$le de éstos. #a selección

aroiada deende de +arios /actores.

• Ra5,n de tran03erenc+a de- ca-or -s la cantidad m7s imortante en la selección de un intercam$iador. ?n

intercam$iador de$e ser caaz de trans/erir el calor a una razón

esecí/ica ara lograr el cam$io deseado en la temeratura del /luido

con el gasto masa determinado.

• Co0to#as limitaciones en el resuuesto suelen deseme


14/24

&B) =& 0.4' DE> 6ue /unciona 1 oras diarias durante , días a

la semana consumir7 % 0'2 DE de electricidad or a


15/24

#os materiales 6ue se usen en la construcción del intercam$iador

ueden constituir una consideración imortante en la selección de los

intercam$iadores. (or ejemlo! no es necesario considerar los efectos

de los esfuerzos térmicos y estructurales a resiones or de$ajo de &,

atm o temeraturas in/eriores a &,0FC. (ero estos e/ectos constituyen

consideraciones imortantes or arri$a de 0 atm y ,,0FC y limitan

muco los materiales aceta$les ara el intercam$iador.

?na di/erencia de temeratura de ,0FC o m7s entre los tu$os y la coraza

es osi$le 6ue lantee ro$lemas de expansión térmica diferencial 6ue

necesitan considerarse. -n el caso de /luidos corrosi+os uede ser 6ue

tengan 6ue seleccionarse materiales costosos resistentes a la corrosión!como el acero ino5ida$le o incluso el titanio! si no se desea reemlazar

con /recuencia los intercam$iadores de $ajo costo.

• Otra0 con0+derac+one0

-5isten otras consideraciones en la selección de los intercam$iadores

de calor 6ue ueden ser imortantes o no! deendiendo de la alicación.

(or ejemlo! ser herméticos es una consideración imortante cuando se

trata con /luidos tóxicos o costosos. -n el roceso de selección algunas

otras consideraciones imortantes son la /acilidad ara darles ser+icio!

un $ajo costo de mantenimiento y la seguridad y la con/ia$ilidad. -l

silencio es una de las consideraciones imortantes en la selección de los

intercam$iadores de lí6uido acia aire 6ue se usan en las instalaciones

de cale/acción y acondicionamiento del aire.

$arco Te,r+co

Intercambiador de calor

-n un intercam$iador de calor artician dos o m7s corrientes de roceso!

unas act8an como /uentes de calor y otras act8an como recetores de calor! el

cual trans/iere a tra+és de las aredes met7licas de los tu$os 6ue con/orman el

e6uio. #os e6uios utilizados ara en/riar /luidos emlean usualmente agua

como /luido de en/riamiento.


16/24

Cuando e5iste una di/erencia de temeratura entre tu$o y el /luido

6ue circula or él! se trans/iere calor entre la ared del tu$o y el /luido.

-l /lujo de calor intercam$iado or unidad de tiemo! uede e5resarse en

/unción de un 7rea de intercam$io =A>! una di/erencia de temeratura

característica =3>! siendo la constante de roorcionalidad el coe/iciente de

trans/erencia de calor =>.

-l o$jeti+o rincial de nuestro royecto es estudiar el /enómeno de

trans/erencia de calor en intercam$iadores de calor de tu$os! así como

determinar la e/iciencia indi+idual y glo$al del arreglo de intercam$iadores de

calor de tu$os y comro$ar las correlaciones e5istentes ara el an7lisis de

intercam$iadores de tu$os ara comarar los +alores e5erimentales del

coe/iciente glo$al de trans/erencia de calor con el o$tenido teóricamente.

#os intercam$iadores de calor son e6uios 6ue ermiten el intercam$io de

energía entre /luidos 6ue se encuentran a distinta temeratura.

?no de los /luidos circula or el tu$o interior! mientras 6ue el otro lo ace or el

esacio anular entre los dos tu$os.

#a circulación de los dos /luidos uede ser en aralelo o contra corriente.

Alguno de los /actores 6ue contemlamos ara el dise


17/24

• Aérea suer/icial de trans/erencia de calor

• 3ios de /luidos 6ue se +an a utilizar

• 3ama


18/24

• Aceite y agua ara en/riar aceite.

• Haor y com$ustóleo ara calentar com$ustóleo en tan6ues de

almacenamiento.

• Aire y agua ara en/riar aire de comresores.

• Re/rigerante y agua ara condensar re/rigerantes.

• Intercam$iadores de calor ara rocesos 6uímicos o etro6uímicos.

-n nuestro caso usaremos un /luido =Agua> ara demostrar la trans/erencia de

calor or el intercam$iador de tu$os ya sea ara en/riamiento o calentamiento.

?no de los ro$lemas m7s comunes y al 6ue nos en/rentaremos ser7 al de

/actor de suciedad.

Resulta imosi$le redecir el coe/iciente de trans/erencia de calor glo$al de un

intercam$iador de calor al ca$o de cierto tiemo de /uncionamiento! teniendo

solo en cuenta el an7lisis térmico! durante el /uncionamiento con la mayoría de

los lí6uidos se +a roduciendo gradualmente unas elículas de suciedad so$re

la suer/icie en el 6ue se realiza la trans/erencia! 6ue uede ser de ó5idos.

#a resistencia térmica del deósito se uede determinar generalmente a artir

de ensayos reales o e5eriencia.

#os tu$os ara los intercam$iadores! seg8n los casos! uedes /a$ricarse en

di+ersos tios de materiales! como acero! co$re! aluminio! aceros ino5ida$les.


19/24

Como /inalidad de nuestro royecto nuestra in+estigación de $asa en

comro$ar la /unción de in intercam$iador de calor ara su utilización en

rocesos industriales y comlementar los conocimientos arendidos en clase.

Re0*-tado0


20/24

Conc-*0+one0


21/24

Recomendac+one0


22/24

A1-+cac+one0


23/24

+b-+ogra32a


24/24

Ane7o0

memoria proyecto integrador 3

Documents