Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
Ingeniería Térmica y de Fluidos (II)
Ingeniería Eléctrica y Energética
Máquinas y Motores Térmicos
Departamento:
Area:
CARLOS J RENEDO [email protected]
Despachos: ETSN 236 / ETSIIT S-3 28
http://personales.unican.es/renedoc/index.htm
Tlfn: ETSN 942 20 13 44 / ETSIIT 942 20 13 82
T18.- Intercambiadores de Calor. Método de la Eficiencia
Las trasparencias son el material de apoyo del profesor
para impartir la clase. No son apuntes de la asignatura. Al alumno le pueden servir como guía para recopilar
información (libros, …) y elaborar sus propios apuntes
2
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALORMÉTODO DE LA EFICIENCIA
XVIII.1.- EFICACIA DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR, εεεε (I)
Se conoce la descripción del intercambiador y las Tas de entrada, desconociendo las de salida
εεεε compara transferencia térmica en el fluido frío
Qmáx intercambiador en contracorriente, A infinita
Q = CC (TC1 – TC2) = CF (TF2 – TF1)
Supuesto sin pérdidas térmicas:Si CC< CF⇒ ∆TC > ∆TF⇒ TC2mín = TF1 y Qmáx = CC (TC1 –TF1)
Si CF< CC⇒ ∆TF > ∆TC⇒ TF2máx = TC1 y Qmáx = CF (TC1 –TF1)
En cualquier caso:Qmáx = Cmín (TC1 – TF1)
3
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
XVIII.1.- EFICACIA DE LOS INTERCAMBIADORES DE CALOR, εεεε (II)
4(*)
XVIII.2.- EFICACIA, CASO FLUJOS PARALELOS EN EQUICORRIENTE (I)
(**
) = (*)
(*)
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
5
XVIII.2.- EFICACIA, CASO FLUJOS PARALELOS EN EQUICORRIENTE (II)
(**
)
(**
)
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
6
XVIII.2.- EFICACIA, CASO FLUJOS PARALELOS EN EQUICORRIENTE (III)
(**
) = (*)
(**
)
(*)
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
7
XVIII.2.- EFICACIA, CASO FLUJOS PARALELOS EN EQUICORRIENTE (IV)
1TToTTCC
A1C2F1F2C
maxmin
≈⇒==⇒
<<
∞→ε
5,02
)TT(TT
CC
A 1F1C2F2C
maxmin
=⇒+
==⇒
=
∞→ε
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
Tª de un fluido cte: condensación,
evaporación, sist. calef., ...
8
(**
) = (*)
(*)
(*)
XVIII.3.- EFICACIA, CASO FLUJOS PARALELOS EN CONTRACORRIENTE (I)
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
9
XVIII.3.- EFICACIA, CASO FLUJOS PARALELOS EN CONTRACORRIENTE (II)
(**
)
(**
)
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
10
XVIII.3.- EFICACIA, CASO FLUJOS PARALELOS EN CONTRACORRIENTE (III)
(**
) = (*)
(**
)
(*)
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
11
XVIII.3.- EFICACIA, CASO FLUJOS PARALELOS EN CONTRACORRIENTE (IV)
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
12
1TToTT A 1C2F1F2C ≈⇒==⇒∞→ ε
XVIII.3.- EFICACIA, CASO FLUJOS PARALELOS EN CONTRACORRIENTE (V)
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
13
XVIII.4.- CONSIDERACIONES
Equicorriente Contracorriente
Condensación o evaporación ⇒⇒⇒⇒ Cmin / Cmax = 0
Tanto en equi como en contracorriente ⇒⇒⇒⇒ NTUe1 −−=ε
Flujo equilibrado ( Cmin = Cmax )
ContracorrienteEquicorriente
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
14
XVIII.5.- OTRAS CONFIGURACIONES DE INTERCAMBIADORES
Un paso por carcasa y dos o múltiplo de dos pasos de tubo
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
15
XVIII.6.- INTERCAMBIADOR ROTATIVO (I)
INVIERNO
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
16
XVIII.6.- INTERCAMBIADOR ROTATIVO (II)
)1enormalment(CenhA
CenhA*hA
max
min=
( )
−=
93,1minM
CCC/C9
11εε
CM = N MM cpM, siendo N el número de rpm
siendo εCC la eficacia de un intercambiador en contracorriente
2
AhAU =
Ah
1
Ah
1
AU
1
FC
+=
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA
17
XVIII.7.- INTERCAMBIADORES COMPACTOS
Intercambiadores líquido-gas (con mezcla a la salida)
hc depende de la forma de la aleta (lisa, ondulada, …)
Se aproxima por la de la batería de tubos liso
XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA