UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA REFRIGERACIÓN T.E. REF115 CICLO I-2009 TEMA:

“DISEÑO DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR”

DOCENTE: ING. AGUSTÍN BARRERA CARPIO PRESENTAN: APONTES SANTOS, JUAN EDUARDO ROMERO MARTÍNEZ, WILLIAM GUILLERMO CUBÍAS ALAS, MARVIN ALONSO

Ciudad Universitaria, 17 de Julio de 2009

DISEÑO DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR

Se desea enfriar 0,63 Kg/s de aceite, con un C= 3,35 kJ/kg.k, de

125 ºC a 65 ºC. Se dispone de agua, C = 4,18 kJ/kg.k, y un flujo

másico de 0,57 Kg/s a la temperatura de 10 ºC, el coeficiente global

de transferencia de calor es de W m K 85 / 2 .Determinar la longitud

del tubo de 3 cm de diámetro interior que se necesita en un

intercambiador de doble tubo en (a) Flujo en contracorriente, y (b)

Flujo en paralelo.

Datos y esquema:

a) FLUJO EN CONTRACORRIENTE

Cálculo del calor que se desea evacuar de la tubería:

Cálculo de la temperatura del agua de enfriamiento:

Cálculo de LMTD (diferencia de temperatura logarítmica media)

para el diseño del intercambiador:

Cálculo del área de transferencia de calor y de la longitud de

los tubos:

Luego, si:

Despejando L, la longitud de la tubería tendremos:

Sustituyendo datos, tendremos:

b) FLUJO EN PARALELO

El perfil de temperaturas se comporta de la siguiente manera:

Cálculo de LMTD (diferencia de temperatura logarítmica media)

para el diseño del intercambiador:

Cálculo del área de transferencia de calor y de la longitud de

los tubos:

Luego, si:

Despejando L, la longitud de la tubería tendremos:

Sustituyendo datos, tendremos:

En conclusión, y en base a los resultados de las longitudes

obtenidas en ambos métodos, la operación de un

intercambiador con flujo en contracorriente es marcadamente

superior a la de un intercambiador con flujo en paralelo