Diseño Adaptación y Operación de un Sistema de Calentamiento utilizando un intercambiador de calor de Placas Didáctico para el laboratorio de Operaciones Unitarias de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Guayaquil
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Fecha
2017
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Editor
Universidad de Guayaquil, Facultad de Ingeniería Química
Resumen
El proyecto a elaborarse se enfoca en el diseño, adaptación y operación de un sistema de calentamiento con la instalación de un intercambiador de calor de placas didáctico en el laboratorio de operaciones unitarias. Para el funcionamiento del mismo se ocupará como fluido caliente vapor que proviene de la caldera, cuyo flujo se controla por medio de una válvula reguladora de presión que posee intercambiador de calor de tubos y coraza; además, el tanque de alimentación proveerá el fluido frío lo cual va a permitir que dentro del intercambiador de calor de placas se realice una transferencia de calor por convección forzada de los fluidos de trabajo, obteniéndose como fluidos de la salida agua caliente y
condensado. Para esto también se realizará el análisis integral para determinar las ecuaciones
de diseño propias de sistemas de calentamiento con este tipo de intercambiadores de calor, con los cuales se calculará el flujo másico, la diferencia de temperatura media logarítmica (DTML), área de transferencia, temperaturas, conductividad térmica, coeficientes de transferencia de masa, coeficiente global de transferencia de calor, caída de presión, así como la potencia necesaria para el transporte de los fluidos de trabajo. Se estudiarán los datos experimentales en comparación con los obtenidos en el
intercambiador de calor de tubo y coraza, que permitirán determinar porcentajes de error y eficiencia del sistema diseñado.
The project to be elaborated focuses on design, adaptation and operation of a heating system with an installation of a didactic plate heat exchanger in the laboratory of unitary operations. For the operation of the same will be occupied as hot fluid steam coming from the boiler, whose flow is controlled by a pressure regulating valve that has tube and shell heat exchanger; also, the feed tank will supply the cold fluid, which is to allow a forced convection heat transfer of the working fluids into the plate heat exchanger, obtaining hot water and condensed as outlet fluids. For this purpose, the integral analysis will be performed to determine the design equations of heating systems with this type of heat exchanger, with which the mass flow, the logarithmic mean temperature difference (LMTD) transfer area, temperatures, thermal conductivity, mass transfer coefficients, global heat transfer coefficient, pressure drop, as well as the power required to transport the assigned fluids. Experimental data will be studied in comparison to those obtained in tube and shell heat exchanger, which will allow to determine percentages of error and efficiency of the designed system.
The project to be elaborated focuses on design, adaptation and operation of a heating system with an installation of a didactic plate heat exchanger in the laboratory of unitary operations. For the operation of the same will be occupied as hot fluid steam coming from the boiler, whose flow is controlled by a pressure regulating valve that has tube and shell heat exchanger; also, the feed tank will supply the cold fluid, which is to allow a forced convection heat transfer of the working fluids into the plate heat exchanger, obtaining hot water and condensed as outlet fluids. For this purpose, the integral analysis will be performed to determine the design equations of heating systems with this type of heat exchanger, with which the mass flow, the logarithmic mean temperature difference (LMTD) transfer area, temperatures, thermal conductivity, mass transfer coefficients, global heat transfer coefficient, pressure drop, as well as the power required to transport the assigned fluids. Experimental data will be studied in comparison to those obtained in tube and shell heat exchanger, which will allow to determine percentages of error and efficiency of the designed system.
Descripción
Palabras clave
Diseño, Eficiencia térmica, Intercambio de calor, Intercambiadores de calor de placas, Transferencia de calor