Batería de calentamiento

Scanned by CamScanner

Tu e - d e t u b o s y c a r c a s a a c o n t r a c o r r i e n t e .

d i r e c c i ó n q u e t o m a n a m b o s f l u i d o s , p a r a e s t Ø c a s o e l i n t e n c a m b ia d o r e m p le a d o

q u e p e r m i t e n Ia t r a n s f e r e n c ia d e e n e r g i a , s u c l a s i ó n e s t Æ b a s a d a e n la

L o s i- m b i a d o r e s d e c a lo r s e f a b D c a n c o n m a t e r ia le s d e a lt a c o n d u c ü v id a d

a l i - d n d e lo s p m e s o s d e b e n s e r h ig iØ n ic o s .

a o t r a s i n t e n e r c o n t a c t o d i r e c t o . U n e je m p lo d e s u i m p o r t a n c i a e s la i n d u s t r i a

L o s in t e r c a m b i a d o r e s d e c a lo r p e r m it e n la e n t r e g a d e e n e n g :a d e u n a s u s t a n c i a

P a r a Ba p r e s e n t e p r Æc t ic a s e e m p le o e l œl t i m o a r r e g lo .

1 nt er ca m b i ad o r ex t er no co n ag i tac i ón .

* T a n q u e c o n s e r p e n t í n c o n a g it a c i ó n y r e c i r c u l a c i ó n .

T a n q u e co n se r pe n t í n y ag i tac i ón .

r e a l i z a r d if e r e n t e s p r Æc t ic a s c o m o

L a b a t e r i a d e c a le n t a m ie n t o e m p le a d a , po s e e d if e r e n t e s v Ælv u la s q u e p e r m i t e n

k s m e c a n is m o s d e c o n d u c c i ó n , c o n v e c c i ó n (n a t u r a l o f o r z a d a ) y r a d ia c i ó n .

日 p a s o d e e n e r g i a e n t r e c u e r p o s e s m u y u t i l i z a d «» e n la i n d u s t r i a , a t r a v Ø s d e

1 . IN T R O D U C C IÓ N


H a w a r 1a ef i ci en c i a de l si st ema .

t r a n s f e re n c ia d e c a lo r U .

* O b te n e r d a t o s d e p r e s ió n y t e m p e r a t u r a , pa r a c a lc u la r e l c o e f i c i e n t e d e

2 . 2 W v o s e s p e c í f i c o s

- ic a .

D e t er mi na r el co e f i ci en t e de ca l or de l i nt er ca mb i ad o r ex t e r n o co n ag i tac i ón

2 . 1 0 b je t iv o G e n e r a l

O B J E T IV O S


F W m 1 . B a t e r i a d e c • i n

Re c i r c u l a c i ó n

V W

3 . 1 E Q U IP O

Øs t a e s n e c e s a r i a e n la i n d u s t r i a , po r l a s e x ig e n c i a s d e t ie m p o s d e o p e r a c ió n .

- a l g œn - p a r a r e a l i z a r e l m o v i m ie n t o s e h a b la d e c o n v e c c ió n f o . ,

f l ui do e s p a r t e e s e n c ia l d e Ia t r a n s f e r e n c i a d e c a lo r p o r c o n v e c c i ó n . C u a n d o s e

- , d o n d e e x i s t e u n f l u id o c o m o m e d io d e t r a s p o r t e . E l m o v i m ie n t o d e l

L a c o n v - n e s 1a t r a n s f e r e n c i a d e e n e r g i a p o r c o n d u c c i ó n y r a d i a c i ó n e n e l

d is t a n c i a a t r a v Ø s d e u n m e d io t r a n s p a r e n t e c o m o a i r e y e l v a c ío .

t r a n s p o r t a d a a l c u e r p o d e m e n o r t e m p e r a t u r a , la r a d ia c i ó n p u e d e a c t u a r e n u n a

pa r l e d e Ia e n e r g i a i n t e r n a d e l c u e r p o d e m a y o r t e m p e r a t u r a e s r a d ia d a y s e

u n o d e m e n o r c o n s u m o d e e n e r g í a p o r r a d i a c i ó n e le c t n o m a g n Øt ic a . D o n d e u n a

L a r a d i a c i ó n e s 1a t r a n s Te r e n c i a d e e n e r g i a d e s d e u n p u n t o d e a l t a t e m p e r a t u r a a

S u s u n i d a d e s s o n W / m* O

C o B T U / h * O F .

- p r o d u c i r s e a t r a v Ø s d e 1a m a t e r ia .

- , o c a s io n a d o p o r e 1 m o v i m ie n t o d e la s m is m a s e s u n f e n ó m e n o lo c a i y s ó l o

La c o n d u c c i ó n e s 1a t r a n s f e r e n c ia d e e n e r g :a e n t r e 1a s p a r t í c u la s a d y a c e n t e s d e Ia

i r e s p u e d e n a c t u a r a l m i s m o t ie m p o .

t r e s m o d o s d e t r a n s f e r e n c i a d e c a lo r c o n d u c c ió n , c o n v e c c ió n , y la r a d ia c i ó n . Lo s

L a t r a n s fe r e n c i a d e e n e r g i a c a l ó r ic a s e d e b e a u n a d if e r e n c ia d e t e m p e r a t u r a . Ha y

3 . M A R C O T E Ó R IC O


自

弘게袖网萨一 •

˘i d :

d e 3 6 , 5 c m .

C o n t i e n e 1 0 t u b o s y u n a lo n g i t u d œt i l

m a s a a c a le n t a r (3 ) .

e n 1a e n t r a d a (2 ) y e n Ia s a l id a d e la

- d e m e d id o r e s d e t e m p e r a t u r a

c a l e n t a r ( p a r a e s t e c a s o v a p o r a g u a )

- e l f l u id o e n c a r g a d o d e

- e n 1o s t u b o s y e n la

m e b l ic a (1) : E l f l u id o a c a le n t a r s e

1n t e r c a m b ia d o r d e t u b o y c a r c a s a

u n a l o n g i t u d d e 1 5 , 4 5 m .

d e o o n t a c t o a u n b a j o c o s t o . T ie n e

m u y e m p le a d o p u e s b r i n d a n a tt a Ær e a

Se r p e n t í n T u b o e n r o l 1a d o d e c o b r e ,

t e r m ó m e t r o e n e l c e n t r o U =

m e d id o r d e a lt u r a . C o n s t a d e u n

5 0 \, a r a 4 5c m , d iÆm e t r o 3 8 c m ,

E l re c i p i e n t e t ie n e u n a c a p a c id a d d e

旧

m u e r t a s .

t o t a l m e n t e p l a n o , pa r a e v i t a r z o n a s

T a n q u e E l f o n d o d e l r e c i p ie n t e n o e s


: :

f lu i d o q u e e s t Æ c a le n t a n d o .

l iq u i d a y - e n 1a s a l id a d e l

f u n c io m c u a n d o s e p r e s e n t a 1a f a s e

c o n d e n s a d o , im p o r t a n t e p o r q u e

p a r a d a r p a s o a l v a & »r q u e v a a s e r

T r a m p a t e r m o d i n Æm ic a E m p le a d o

(r e c i r c t 1l a c i ó n ) -

in t e r c a m b ia d o r d e c a lo r

f l u i d o - e l t a n q u e h a s t a e l

B o m b a y 2 h p u t il iz a d a p a r a e n v i a r e 1

F r e c u e n c i a d e 1 . 7 5 0 r ï »m .

c a lo r p o r c o n v e c c i ó n f o r z a d a .

e l l í q u id o y f a c i l i t a r l a t r a n s f e r e n c i a d e

h Ølic e , 1a e n c a r g a d a d e h o m o g e n i z a r

A g «a d o r mecÆni col const a d e u n a


上• 。」

n « m 2 . - E aa e m o c o n a g i l a c i ö n

Co n d e n s a d o

1- b ia

< La g « e c ió n m e c Æn ic a y r e c i r c u l a c ió n d e s d e 3 0

’ C h a s t a 8 0 • C .

p a r a 1a p r e s e n t e p r Æc t ic a s e e m p le o e l a r r e g l o M te r c a m b i a d o r e x t e r n e» c o n

in - m b ia d o r h a s t a e l t a n q u e c o n a y u d a d e 1a b o m b a .

T u b e r i a d e r e c i r c u l a c i ó n : p e r m i t e 1a l l e g a d a d e l f l u id o a c a le n t a r d e s d e e l

(2 ) , t ie n e u n m e d id o r d e p r e s ió n y d e t e m p e r a t u r a a la e n t r a d a d e l f l u id o [a\

p r o v e n ie n t e d e la c a ld e r a a l s e r p e n t í n (1) y /o a l in t e r c a m b ia d o r d e t u b o y - s a

V Ælv u la d e f l u jo d e v a p o r d e c a ld e r a P e r m i t e n e l p a s o d e v a p o r d e a g u a


4 0 m i n u t o s .

4 . 4 E S l i z a r la t e m p e r a t u r a a 8 0 ° C + / - 2 , c o n la a p e r t u r a d e la v Æh r u l a d u r a n t e

v o Bu - c o n d e n s a d o c a d a 5 ° C h a s t a l le g a r a 8 0

° C .

y s a l i d a d e l a m a s a d e a g u a a c a le n t a r , t ie m p o , p r e s i ó n d e v a p o r a Ia e n t r a d a ,

4 . 3 M e d i r Ia t e m p e r a t u r a e n t r a d a y s a l id a d e v a p o r y la t e m p e r a t u r a d e e n t r a d a

a t r a v Ø s d e l i n t e r c a m b ia d o r d e t u b o s y c a r c a s a .

4 . 2 A b r i r 1a v Ælv u la p a r a d a r p a s o a l v a p o r d e a g u a (p r o v e n ie n t e d e Ia c a l d e r a )

4 . 1 U e n a r e l t a n q u e e l t a n q u e c o n u n v o l u m e n d e 4 8 L d e a g u a .

c o n d e n s a d o

V o l u m e n

にコ

L v a p o r

r T e m p . s a lida d 1 l

回国

A p e r t u r a d e v Ælv u l a

4 . M E T O D O L O G IA

Scanned by CamScannerT a b la 2 . M e d in i o n e s d u r a M e e 1 - m i e r d o d e s d e e o

e C h a s t a 5 5

° C

5 5 17 6 . 3 2

6 0 n s . 3 2

6 5.

9 5 . 3 2

7 5 6 6 . 0 2

T ie m & » d e e s t a b i l i z a c i ó n 4 0 m in

T ie r r 1p o d e c a l e n t a mi e n t o d e 3 0 - 8 0 ° C 1 3 , 3 7 m in

s im i la r e s , po r lo q u e s e p u e d e a p r e c ia r , t ra n s f e r e n c i a p o r c a l o r la t e n t e .

Se e n c u e n t r a q u e la s t e m p e r a t u r a s d e e n t r a d a y s a l id a d e l v a p o r s o n

* E l c a l o r a p r o v e c h a d o B e r e l a c i o n a c o n e l c a m b i o d e t e m p e r a t u r a d e l a g u a .

T a b la 1 . M e d ic io n e s d e s d e l o s 3 0 °

C h a s t a 1o s 8 0 °

C

13 , 37 o 6 18 m o , g I 1o o

6 6 9 , 2 8 1 16 18 • J【 • , 6 4 7 1 l 8 6

6 0 7 , 3 7 0 6 18 0 6 ex u 6 6 8 2

5 5 6 , 13 1 16 18 116 0 , 4 6 6 2 78

50 5 , 02 1 16 18 115 0 , 6 0 58 75

45 4 , 1 8 m 0 5 0 . 58 52 70

4 0 2 , 5 0 4 16 0 3 0 , 4 5 4 8 6 7

3 5 1 , 3 3 108 12 10 8 0 , 5 4 1 6 0

3 0

e e » v a p o r (»

C ) v a p o r ( p s i ) v a p o r (°

C ) (L)

C c a le n t a r

En t r a d a T e m

5 . R E S U L T A D O S

4 8 L (in ic ia l) .

- de a g u a , a g r e g a r le n t a m e n t e a l t a n q u e h a s t a l l e g a r a u n v o l u m e n d e

4 . 5 . 2 M e d i r e l v o l u m e n e v a p o r a d o . Co n la p ro b e t a o b t e n e r u n v o l u m e n

4 . 5 . 1 R e a l iz a r l a m e d ic ió n d e l v o l u m e n c o n d e n s a d o d u r a n t e 1a e s t a b i l iz a c i ó n .

M a n t e n i e n d o e l s is t e m a d e a g i t a c i ó n .

4 . 5 M e d i r e l ü e m p o d e e n * i a m ie n t o c a d a 5 ° C , de s d e 8 0

° C ha s t a 5 5 ° C .


e l t a n q u e d u r a n t e 1a p r Æc t ic a .

L a s i g u ie n t e g r Æf ic a m u e s t r a e l c o m p o r t a m ie n t o d e 1a t e m p e r a t u r a d e l a g u a e n

6 . A N ` U S l S D E R E S U L T A D O S

Qa p r o p e c h a d o- 4 8 * 4 . 1 8 2 * (80 - 30 ) = 1 0 0 3 6 . 6 « l

Cp t t z o r e f- 4 . 18 2

K g * o

C

« l

M c a l e n t a m i e n t o = r c a 1m t a m i e 11 t o

# P - 4 8 K g

Q. w o p e c h a d o- m c a 1 e n t a m i m t o

’t l z o

• (Tï i n a 1 d e c a 1e n t a m i m t o- T i . I c i o d e c a t m t a m i m t o )

5 . 1 . 2 - a p r o v e c h a d o

Ql a t e n t e- 1 2 . 8 56 , 7 K j = Q- n i s r r a d o

Q1a t e n t e- E m • h

i g l ,

in t - ó n s e h a l l ó

p r e s i ó n d e v a p o r d e la T a b la 1 y 1a s t a b la s d e v a p o r d e a g u a , po r m e d io d e Ia

T e n i e n d o e n c u e n t a 1o s d a t o s d e T e m p e r a t u r a d e e n t r a d a y s a l id a d e v a p o r y

5 . 1 . 1 C a lo r l a t e r n e

PH Z0 = 1

K

Qs u m i n t s t r a d o- Q + Q1a t m t e

5 . 1 C Æ心曲

V o lu m e n e v a p o r a d o 2 L

V o l u m e n c o n d e n s a d o e n e s t a b i l i z a c i ó n 2 , 7 L

V o lu m e n c o n d e n s a d o 3 0 - 8 0 ° C 5 , 7 9 L


巴

q s u m i n i s t r a d o1 = * 10 0 % - 7 8 %

qapr ouec ho

6 . 2 E æ_ a

Qp e r d i d a t o t a / = 2 8 20 K j

Qp e r d i d a t o t a l = Qs u m i n i s t r a d o - Qa p r o u e c h a d o

6 , 1 P e rd i d a d e c a lo r t o t a l

画画乙 . 目

= j .

a g u a e v a p o r a d a l l e g ó a lo s 2 L .

S e o b s e r v a e n 1a s u p e r f i c ie d e l t a n q u e c o m o e l a g u a s e c o m p o r t a , d e e s t a f o r m a e l

* E l t ie m p o d e e n f D a m ie n t o f u e d e 2 , 0 3 h o r a s .

日 ü e m p o d e c a le n t a m ie n t o f u e d e 1 3 . 3 7 m i n .

d e q u e e l s i s t e m a d e a g i t a c i ó n e s t Æ a c t iv a d o .

a d « e r e n c i a d e z o n a d e e n f n a m i e n t o a d e m Æs d e t i e m p o s g r a n d e s a p e s a r* S e o b s e r v a c o m o e n 1a z o n a d e c a le n t a m ie n t o e l c o m p o r t a m ie n t o e s l i n e a l ,

G r Æt i c a 1 . T e m p e r a t u r a d e l t a n q u e V s T ie m p o

T ie m p o ( m l n )

0 20 4 0 60 8 0 10 0 120 140 16 0 18030

40

E 50

7 0˘

8 0

90


b d d e c o q t m c a s L a b o r a t o r i o d e P r o c e s o s E s c u e l a d e n g a n e r i B Q u i m c a P Æg i n

U = 2 . 0 9 5 , 15 m z * K

W

0 . 10 7 @ 1 3 . 7 7 2 7 3 1 66 9 2 7 3

1 0 . 0 3 6 . 6U =

1 1 3 , 7 7 6 9 , 0 0

T&u i d . i 二二田园国国Tf 1u i d o’

c a l i e n

^ 1 1 3 , 8 2 1 1 3 名门国目 1 60 . 7 3 7 7 . 2 7

0 6 0 9 86 10 0

0 6 0 7 8 0 9 3

0 6 0 6 7 6 8 9

0 6 0 6 7 1 8 6

0 6 0 6 66 8 2

0 6 0 6 62 7 8

o 6 n s 58 7 5

0 8 n s 5 2 7o

0 4 0 3 4 8 6 7

108 10 8 4 1 60

10 0 10 0 28 50

v a p o r > c ) v a p o r (°

C) > c )

T e T s T e m a s a (

°

c ) Ts m a s a

A = 1 0 7 7 c mz _ 0 , 1 0 7 m

z

f e M e m o = 4 . 7 4 c ï n ; t o n g i t u d œt i t

= 3 6 . Sc m n œm e r o d e t u b o s = 1 0

d e l i n t e r c a m b i a d o r

A = 2 r r * f e x t -

# 1 œt t l * n œ m e r o d e t u b o s

A * (Tp ’ " i o ï 1u i d o c a l i e n t e- Tp r o m e d i o ï 1u 1d o p i o )

U -Q a p r o n e

- - e n a n d o 1a e c u a c i ó n

Qa p r o p e c h a d o = U * A * d T

3 C o e f i c i e n t e g a l de t r a n s f e r e n c i a U


L a ca p a c i da d de ca l en t a m i en t o de l eq u i po es c o n s i de r a b l e 7 5 % .

d u r a n t e e l p - .

in i c i a l . Co n u n a u m e n t o e n la t e m p e r a t u r a d e a p r o x i m a d a m e n t e 1 4 ° C

E n e l p r m e s o d e c a l e n t a m ie n t o s e p ie r d e e l 4 . 1 % d e la c a n t id a d d e l i q u id o

* L a e n e r gia e n t r e g a d a p o r e l v a p o r e s la t e n t e .

7 . C O N C L U S IO N E S


˘ D i f e r e n t e s t i p o s d e p Ør d i d a s d e c a l o r

˘ D i f e r e n t e s t i p o s d e a g i t a c i ó n

˘ E f e c t o d e 1a a g i t a c i ó n e n l a t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r

˘ T r a n s f e r e n c i a d e c a l o r p o r i n t e r c a m b i a d o r d e c a l o r

˘ T r a n s f e r e n c i a d e c a l o r p o r s e r p e n t í n

i n t e r c a m b i o d e c a l o r e n f l u i d o s

H a b i t u a r a l e s t u d i a n t e c o n 1o s s i g u i e n t e s a s p e c t o s d e l o s p r o c e s o s d e

2 . E S P E C ˝ F I C O S

c o n s t a n t e .

c o r r e s p o n d i e n t e s a c o n d i c i o n e s n o i s o t Ø r m i c a s y d e c o m p o s i c i ó n

d e m o s t r a n d o e n Ø s t a f o r m a , la a p l i c a c i ó n d e l o s b a l a n c e s m a c r o s c ó p i c o s

m Ø t o d o s , c ie r t a c a n t i d a d d e l í q u i d o a l m a c e n a d o e n e l t a n q u e ,

Es t u d i a r l a v e l o c i d a d c o n l a c u a l e s p o s i b l e c a l e n t a r , e m p le a n d o d i v e r s o s

1 . G E N E R A L E S

O B J ET I V O S


A l t u r a 4 5 c m

D i Æm e t r o 3 8 c m

c a l e n t a r

C i l i n d r o m e t Æl i c o d e u n a c a p a c i d a d d e 5 0 l i t r o s c o n t i e n e e l l í q u i d o a

T A N Q U E

o t r o s a c c e s o r i o s a s í

EI e q u i p o c o n s t a d e 2 s i s t e m a s c a l e n t a m i e n t o , 2 s i s t e m a s d e a g i t a c i ó n y

,

&

" n d m

M o 1 o

D I A G R A M A D E L E q U i P O


D iÆm . Ex t . T u b o 3 / 8"

N œm . Tu b o s 1 0

D i Æm e t r o e x t e r n o 1 7 / 8"

Lo n g i t u d œt i l 3 6 . 5 c m

Lo n g i t u d 4 3 . 5 c m

c a l d e r a .

q u e e x t e r i o r m e n t e e s t Æn e n c o n t a c t o c o n v a p o r p r o v e n i e n t e d e l a

n u e s t r o m o d e l o t r a n s p o r t a e l f l u i d o a c a l e n t a r p o r e l i n t e r i o r d e l o s t u b o s

C o n s t a d e u n h a z d e t u b o s e n v u e l t o p o r u n a c a r c a s a m e t Æl i c a e x t e r n a ,

1 I N T E R CA M B I A D O R T U B U LA R D E C A LO R

N œm . E s p i r a s 1 6

Lo n g i t u d 1 5 . 4 5 m

D iÆm e t r o i n t e r n o 5 / 1 6"

D iÆm e t r o e x t e r n o 3 / 8"

M a t e r i a l c o b r e

d e b i d o a l c o n t a c t o p e r m a n e n t e c o n e l l í q u i d o d e p o s i t a d o e n e l t a n q u e .

i n t e r i o r v a p o r p r o v e n i e n t e d e l a c a l d e r a . El in t e r c a m b i o d e c a l o r e s

T u b o e n r r o l l a d o e n f o r m a d e e s p i r a l , e n e l s i s t e m a t r a n s p o r t a p o r s u

S ERPENT I N


q u e r e p r e s e n t a e l c a m b i o d e f a s e .

e s d e v i t a l i m p o r t a n c i a , p u e s p e r m i t e l a r e c o l e c c i ó n d e l v o l u m e n d e a g u a

n u j o d e l c o n d e n s a d o f o r m a d o d e b i d o a l c a l o r c e d i d o a l f l u i d o a c a l e n t a r ,

v a p o r d e 1o s s i s t e m a s d e c a l e n t a m i e n t o , s u f u n c i ó n e s l a d e p e r m i t i r e l

L a s t r a m p a s t e r m o d i n Æm i c a s s o n d i s p o s i t i v o s i n s t a l a d o s e n l a s a l i d a d e l

T RA M PA T E R M O D I N ` M I C A

Re s i s t e n c ia 3 9 . 2 4 Q

Co r r i e n t e 2 . 8 m A

V o l t a j e 1 1 0 V

Po t e n c i a 2 H . P .

F r e c u e n c i a 1 5 0 r e v / m i n

c a l e n t a m i e n t o e n e l i n t e r c a m b i a d o r .

p u e d e s e r u t i l i z a d o c o m o m e d i o d e a g i t a c i ó n , s i n l le v a r a c a b o

Es u t i l i z a d a p a r a h a c e r c i r c u l a r e l l í q u i d o p o r e l i n t e r c a m b i a d o r d e c a l o r o

BO M BA

Fr e c u e n c i a 1 7 5 0 r e v / m i n

d e l f l u i d o d e n t r o d e l t a n q u e i n v a r i a b l e s d e p u n t o a p u n t o ,

La f i n a l i d a d d e l m e z c l a d o r p o r h Ø l i c e e s l a d e m a n t e n e r 1a s p r o p i e d a d e s

1 M E Z C LA D O R D E H E LI C E


2 . M e d i c i o n e s d e c a u d a l

T e m p e r at u r a d e l v a p o r a 1 a s a l i da de l a t r am p a t e r mo d i nÆm i ca

s i s t e m a

1 T i e m po a c u m u l a t i v o e n f u n c i ó n d e l a t e m p e r a t u r a g l o b a l d e l

1 . M e d i c i o n e s d e T e m p e r a t u r a

V A R I A B L E S A M A N E J A R

e s t i m a r l a e f i c a c i a d e l o s s i s t e m a s d e m e z c l a d o .

pØr d i d a s d e c a l o r p o r c o n d u c c i ó n y c o n v e c c i ó n d e c a l o r , a d e m Æs d e

e n e f e c t u a r 1o s b a l a n c e s d e m a t e r i a y e n e r g í a p a r a d e t e r m i n a r l a s

Co n l a v a r i a c i ó n d e 1a s c o n d i c i o n e s d e l s i s t e m a , s e g e n e r a l i z a e l o b j e t i v o

s o l o p u e d e u t i l i z a r e l s i s t e m a d e b o m b e o ) ,

c a l e n t a m i e n t o a l a v e z ( c u a n d o s e u t i l i c e e l s i s t e m a d e i n t e r c a m b i a d o r

d e c a l e n t a m i e n t o . En 1a s e x p e r i e n c i a s s e u s a r Æ u n s o l o s i s t e m a d e

s i s t e m a s d e c a l e n t a m i e n t o . E n l a s e x p e r i e n c i a s s e u s a r Æ u n s o l o s i s t e m a

m a n i p u l a c i ó n d e v Æl v u l a s q u e c o n t r o l a n e l f l u j o d e v a p o r p o r l o s d o s

EI f u n c i o n a m i e n t o d e l e q u i p o s e b a s a p r i m o r d i a l m e n t e , e n la

F U N C I O N A M I E N T O

Scanned by CamScannerf l u i d o .

e n c e n d e r l a b o m b a , y a q u e d e n t r o d e t o d a s l a s i n s t a l a c i o n e s h a b r Æ

* T e n g a e n c u e n t a 1a c a íd a d e n i v e l q u e p r e s e n t a e l f l u i d o d e l t a n q u e a l

c e r r a d a s .

s e a n l a s n e c e s a r i a s p a r a e l s i s t e m a a e s t u d i a r y q u e 1a s d e m Æs e s t Ø n

1 A n t e s d e i n i c i a r l a s m e d i c i o n e s a s e g œ r e s e q u e l a s v Æl v u l a s a b i e r t a s

d e s l i z a m i e n t o s .

E v i te e l d e s b o r de d e a g u a d e l t an q u e p a r a e v i t a r c a í da s p o r

c o l o r r o j o (t r a n s p o r t e d e f l u i d o s c a l i e n t e s ) .

Ev i t a r e l c o n t a c t o d i r e c t o d e l a s m a n o s o e l c u e r p o c o n l o s t u b o s d e

c o n t a c t o c o n 1o s f l u i d o s ,

M a n i pu l ar c o n s u m o c u i da d o 1 os e l em e n t os e l Øc t r i co s , e v i tan d o e l

En t r e l a s p r i n c i p a l e s p r e c a u c i o n e s c o n e l e q u i p o s e t i e n e

P R EC A U C I O N ES

1 V o l u m e n d e l l í q u i d o r e c o g i d o

1 T ie m p o d u r a n t e e l c u a l s e r e c o g i ó l í q u id o


h r E n t a l p í a d e l a g u a q u e e n t r a p o r u n i d a d d e m a s a

T T ie m p o

M M a s a d e a g u a c o n t e n i d a e n e l t a n q u e

W v R a t a d e a g u a p e r d i d a p o r e v a p o r a c i ó n

W 2 R a t a d e a g u a q u e s a l e (m a s a )

W r R a t a d e a g u a q u e e n t r a (m a s a )

D o n d e

d tBa l a n c e d e e n e r g í a W i h = W 2 h 2 + W . h . + M + Qp

- UA A T ( 2 )

Ba l a n c e d e m a s a w i = w 2 + w . ( 1 )

e l p r o b l e m a ,

t a n q u e e s i g u a l a l a q u e e s t Æ c o n t e n i d a e n Ø l s i m p l i f i c a n d o e n g r a n p a r t e

t e m p e r a t u r a d e l f l u i d o c o n s t a n t e , ó s e a q u e l a t e m p e r a t u r a q u e s a l e d e 1

d if e r e n t e s p u n t o s d e l f l u i d o e n e l t a n q u e , a d e m Æs d e c o n s i d e r a r 1a

pe r f e c t a , im p l i c a q u e 1a s p r o p i e d a d e s d e l f l u i d o n o c a m b i a e n t r e

Co m o i n i c i a l m e n t e s e s u p o n e q u e d e n t r o d e l t a n q u e h a y u n a a g i t a c i ó n

ba l a n c e d e m a t e r i a y e n e r g í a .

pa r a o b t e n e r l a s e c u a c i o n e s q u e d e s c r i b e n e l s i s t e m a , s e e f e c t œa e l

EC U A C I O N E S Y C ` L C U L O S N E C E S A R I O S


ノ

c o n v e n i e n t e s e n l a s v a r i a b l e s s e o b t i e n e

e s e l c o m p o r t a m i e n t o d e 1o s t Ø r m i n o s Qp u A A T y h a c i e n d o r e e m p l a z o s

Pa r a e v a l u a r c o r r e c t a m e n t e e s t a s e c u a c i o n e s e s n e c e s a r i o c o n o c e r c u a l

C p v c a lo r e s p e c í f ì c o d e l v a p o r q u e s a l e d e l t a n q u e

Cp C a l o r e s p e c í f i c o d e l c o n t e n i d o d e l t a n q u e

À . Ca l o r d e v a p o r i z a c i ó n a T . d e r e f e r e n c i a

T v c T e m p e r a t u r a d e l v a p o r d e 1a c a l d e r a

T . T e m p e r a t u r a d e r e f e r e n c i a

T 2 T e m p e r a t u r a d e l a g u a d e s a l i d a y c o n t e n i d o d e l t a n q u e

T 1 T e m p e r a t u r a d e l a g u a d e e n t r a d a

h 2 C p (T 2- T . )

h 1 C p (T 1- T . )

p r o c e s o

A T D i f e r e n c i a d e t e m p e r a t u r a e n t r e e l v a p o r y e l f l u i d o d e l

A A r e a d e t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r

U C o e f i c i e n t e d e t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r e n t r e e l v a p o r

Qp C a l o r p e r d i d o p o r c o n v e c c i ó n y r a d i a c i ó n h a c i a e l e x t e r i o r

h . En t a l p í a d e l v a p o r p e r d i d o h a c i a l a a t m ó s f e r a

h 2 E n t a l p ía d e l a g u a q u e s a l e y c o n t e n i d a e n e l t a n q u e


dt

dt

c o n v e n c c i ó n ,

A p a r t i r d e 1o s d a t o s s e p u e d e n o b t e n e r l a s p Ø r d i d a s p o r e v a p o r a c i ó n y

H ELI C E

1 . S I ST EMA D E C A L E NT A M I E NT O C O N S E R PE NT I N M A S A G I T A C I Ó N PO R

Py CA C c o r 4

t e m p e r a t u r a d e l s i s t e m a c o n e l t i e m p o .

Pa r a p o d e r i n t e g r a r e s t a e c u a c i ó n y e n c o n t r a r l a f o r m a e n q u e v a r í a 1a

La e v a l u a c i ó n p r e v i a d e l o s t Ø r m i n o s Qp , U y W 1

- W 2 s e h a c e n e c e s a r i a

A (T v c- T 2 )

U • W + Q p- W i C p (T 1

- T . ) + W ~C p (T 2- T . ) + ( W q

- W ~ ) ( k o + Cp (T 2- T . )

=

M C,

d T 2

Qp + W i c p (T 1- T . ) - W 2 C p (T 2

- T . ) + U A ( T v c- T 2 ) - (W 1

- W 2 ) ( À o + Cp (T 2- T . )

= MCp d T 2

dt (- Qp + W 1C p (T 1

- T . ) - W 2 C p (T |- T . ) + U A ( T v c

- T 2 ) - (W 1- W 2 ) ( À o + Cp (T 2

- T . )

˘dt

d T


2 .

o b t e n e r 1a s e c u a c i o n e s q u e d e s c r i b e n e l s i s t e m a .

H a c i e n d o b a l a n c e s d e e n e r g í a y m a s a s o b r e e l s i s t e m a s e p u e d e n

CA L O R C O N A G I T A D O R M E C A N I C O

2 . S I S T E M A D E C A L E N T A M I E N T O C O N I N T E R C A M B I A D O R D E

G r a f ì q u e Qp c o n t r a T e i d e n t i f i q u e q u e c l a s e d e 1e y o b e d e c e .

c a l o r p o r c o n v e c c i ó n y r a d i a c i ó n , Qp a c a d a T .

pa r t i r d e l o s d a t o s e x p e r i m e n t a l e s , e l v a l o r d e l a r a t a d e p Ø r d i d a s d e

U s a n d o s i m u l t Æn e a m e n t e l a s e c u a c i o n e s 5 y 6 s e p u e d e d e t e r m i n a r , a

dt d t. - W .

d y _ acumul aci ó n m a t e r i a (6 )

Y d e a e c u a c i ó n 1 q u e d a r í a a s í

W . H . + +

d t

2 ) + Q p

- 0 ( 5 )

La d e t e r m i n a c i ó n d e e s t a p Ø r d i d a s e x i g e u n a m o d i f i c a c i ó n e n l a e c u a c i ó n


A A T

U = d t1

"1 R 2

’2

p

", " "

* * e

1 1e

-

¥ *R

1 1 s

-

¥ 1 2 1 12-

¥ ¥ r

1 1 e

-

d t

2 ) s p - - u 1

d tW r h 1 + W , h .

- W R H . + W 2 h 2 + W , h . +

d (M h 2 ) + Q p + U A A T (9 )

e s

t Ør m i n o q u e i n c l u y e e l e f e c t o d e l a r e c i r c u l a c i ó n 1a e c u a c i ó n m o d i & c a d a

La e c u a c i ó n 2 p u e d e e s c r i b i r s e p a r a e l s i s t e m a e s t u d i a d o s i s e a g r e g a e l

P O R R E C I R C U L A C I Ó N

3 . S I S T E M A D E C A L E N T A M I E N T O C O N S E R P E N T I N Y A G I T A C I Ó N

1a e n t a l p í a c o n l a q u e e s t a c o r r i e n t e s a l e d e l i n t e r c a m b i a d o r ,

D o n d e W R y h R s o n r e s p e c t i v a m e n t e e l v a l o r d e 1a r a t a d e r e c i r c u l a c i ó n y

W 1 = W 2 + W , (8 )

A A’

r p. .

1

R V ’R

-

" : r 1 \W R (h R- h 2 ) = U A A T P .

W i h 1 + W R H R - W R h 2 + W 2 h 2 + d (W + Q p

dt + W . h y (6 )



1 El c o e f i c i e n t e g l o b a l d e t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r e n e l s e r p e n t i n

1 L a s pØr d i d a s p o r r a d i a c i ó n y c o n v e c c i ó n .

c a d a c a s o

H a g a e x p e r i e n c i a s c o n v a r i o s c a u d a l e s d e r e c i r c u l a c i ó n , e v a p o r a n d o e n

a g i t a c i ó n e n e s t e c a s o ,

c a u d a l e s d e r e c i r c u l a c i ó n , 1o c u a l e s u n í n d i c e d e l a e f e c t i v i d a d d e 1a

Es i n t e r e s a n t e c o m p a r a r l a e f i c i e n c i a d e l c a l e n t a m i e n t o p a r a d i f e r e n t e s

r e c i r c u l a c i ó n .

b o m b a y s e c o n t a b i l i z a 1a p Ø r d i d a a d i c i o n a l d e e n e r g í a e n e l s i s t e m a d e

E n e s t e c a s o s e e s t a b l e c e u n c a u d a l d e r e c i r c u l a c i ó n p o r m e d i o d e I a

P O R R E C I R C U L A C I O N

3 . S I S T E M A D E C A L E N T A M I E N T O C O N S E R P E N T I N Y A G I T A C I Ó N

s e r p e n t í n y a b r i e n d o h a c i a e l i n t e r c a m b i a d o r ,

1 R e p i t a e l p r o c e d i m i e n t o a n t e r i o r p e r o a n u l a n d o e l p a s o p o r e l

A G I T A C I Ó N P E R F E C T A

2 . S I S T E M A D E C A L E N T A M I E N T O C O N I N T E R C A M B I A D O M A S /


1 L Ie n e e l t a n q u e c o n t qua has t u n n i v e l d e r e f e r e n ç i a ,

d u r a n t e l a e x p e r i e n c i a .

1 R e g u l e e l p a s o d e v a p o r p o r e l s e r p e n t í n , d e t e r m i n a n d o s u p r e s i ó n

P A R A EV A P O R A R V O L Ú M E N E S D E A G U A

5 . A N ` L I S I S D E L O S V A L O R E S D E C O N D E N S A D O N E C ES A R I O

c o m p a r a c i o n e s d e l o s r e s u l t a d o s o b t e n i d o s e n e l s i s t e m a 3 .

s i s t e m a 3 , s o to q u e e l c a u d a l d e r e c i r c u l a c i ó n e s n u l o . S e d e b e h a c

Co r r e s p o n d e e s t e c a s o , a u n a e x p e r i e n c i a m Æs d e l a s p l a n t e a d a s e n e l

A G I T A C I Ó R

4 . S I S T E M A D E C A L E N T A M I E N T O C O N S E R P E N T I N S I N

œn i c a m e n t e 1a p a r t e c o r r e s p o n d i e n t e a l a s p Ø r d i d a s p o r e v a p o r a c i ó n .

1 S i g a u n a r u t i n a s i m i l a r a l a s e g u i d a e n e l p r i m e r s i s t e m a , o b t e n i e n d o

c o n l a t e ó r i c a o b t e n i d a s u p o n i e n d o a g i t a c i ó n p e r f e c t a .

* C o m p a r e l a s c u r v a s d e t e r r1 þ e r a t u r a c o n t r a t i e m p o s e x p e r i m e n t a l e s ,


m e c Æn i c o .

Ev a l œe l o s p r o c e d i m i e n t o s d e 1a p r Æc t i c a 5 , u t i l i z a n d o e l a g i t a d o r

PA RA EV A P O R A R V O L Ú M E N E S D E A G U A C O N A G I T A C I Ó N

6 . A N ` L I S I S D E L O S V A L O R E S D E C O N D E N S A D O N E C E S A R I O

e v a p o r a c i ó n d e l v o l u m e n d e f l u i d o .

1 v e r i & q u e l o s b a l a n c e s d e e n t a l p í a y e l t r a b a j o n e c e s i t a d o e n 1a

fa c t o r a q u e f a v o r e z c a n l a t r a n s f e r e n c i a d e c a l o r ,

Ex p l i q u e e l c o m p o r t a m i e n t o d e 1o s m o d e l o s 1 y r e l a c i ó n e l o s c o m o

c o n d e n s a d o .

e v a p o r a c i ó n d e x c m d e l í q u i d o ; t e m p e r a t u r a v s , v o l u m e n

1 Ela b o r e g r Æf i c a s d e l a t e m p e r a t u r a v s , T ie m p o n e c e s a r i o p a r a l a

i n t e r v a l o s d e 5 o C .

E f ec t œe l as mi sma s me d i ci on e s p a r a t e m p e r a t u r a s h a s t a 8 0 0 C , c o n

t a n q u e d e s c i e n d a p o r c m y e l t i e m p o t r a n s c u r r i d o p a r a I a o p e r a c i ó n .

de t e r m i n e e l v o l u m e n d e c o n d e n s a d o n e c e s a r i o p a r a q u e e \ n i v e l d e l

1 Ele v e l a t e m p e r a t u r a d e l t a n q u e h a s t a 5 0 o c , a e s t a t e m p e r a t u r a

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