Practica 4 Liq 2

Pacheco Astorga Alexis Cambiadores de calor en serie Laboratorio de ingeniería química 2 Problema. ¿Cuál es el menor flujo de agua de enfriamiento que se requiere para enfriar una corriente de proceso de 100 L/h desde 50 C hasta !" C#

$rreglo 1.

B (Cambiador de placas) en Contra-Corriente Contra-Corriente

Resultados. Calculo de LMTD para los arreglos A y B. A (Cambiador (Cambiador de coraza y tubos) en ContraCorriente  LMTD

=

(T  −t  )−(T  −t  ) ( T  −t  ) ln ( T  −t  ) 1

2

2

1 2

 LMTD

=

=

1

2

!

=

 LMTD

1

(50 −33 )−(45.1−24.9 ) =18.55 (50 −33 ) ln (45.1 −24.9 )

Tabla ". Cambiador de cora%a & tubos (1 $ t1 t! L)(* (! C C C C C #$." 50 ##.# 50 #%.% 50 50 #%. #*. 50 #%.+ 50 2rafica 1.

 LMTD

%#.& %#.$ %#." %'.& %'. %.

'' '*.% %.+ %." %.' %#.

".$$ "&.$ "&.* %*.'+ "&." "&.*'

+ 1

( C

#$. #%. #". #".$ #"." #".%

(T  ' −t  ' )−(T  ' −t  ' ) (T  ' −t  ' ) ln (T  ' −t  ' ) 1

'#.% %&. %.# %.& %.% %.$

'&.# '$. '#." '%. '".$ '%.%

2

1

2

2

1

1

!

( 45.7 −39.4 )−(38.1 −34.2) =5.00 ( 45.7−39.4 ) ln (38.1−34.2 )

Cambiador de placas , t1+ t!+ L)( + (! C C * C C

'." '%.& '".% '*.# %&.# '*.#

2

$.** #.' #.# $.*" $.*% #.$+

'lujos -c -f  L/h L/h 

"** "** "** "** "** "**

"** "$* %** %$* '** '$*

$rreglo1 ∆( (1+(!+

 .+ & .& "*.+ ""." "". "*.

Pacheco Astorga Alexis Cambiadores de calor en serie Laboratorio de ingeniería química 2

Temperaturas A, B, C y D Vs Wf  50 45 fx! " # 0$01x % 45$(2

40 35

fx! fx! " " ## 0$03x 0$02x % % 3'$4& 3&$24 fx! " # 0$02x % 35$3'

30 A Linear A! temperatura(°C) 25 20

)

Linear )!

C

Linear C!

*

Linear *!

15 10 5 0

50

100

150

200

250

300

350

400

Wf(L/h)

$rreglo !

D (Coraza y tubos) en Contra-Corriente

Resultados. Calculo de LMTD para los arreglos A y B C (,lacas) en Contra-Corriente  LMTD

 LMTD

=

=

(T  −t  )−(T  −t  ) ( T  −t  ) ln ( T  −t  ) 1

2

2

1

2

2

1

(T  −t  )−( T  − t  )  LMTD= (T  −t  ) ln (T  −t  )

1

!

(50 −40.2 )−(33.7− 26.4 ) =8.49 ( 50 −40.2 ) ln (33.7 −26.4 )

 LMTD

-'.$'

=

' 

' 

' 

' 

1

2

2

1

' 

' 

1

2

' 

' 

2

1

!

( 36.5−39.7 )−( 35.5 −39.4 ) =¿  ( 36.5 −39.7 ) ln ( 35.5− 39.4 )

(abla !. Cambiador de placas (1 C t1 t! L)(* (! C C C C C ''. %+.# #*.% .#& 50 50 '". %$.$ '.# &.*& '*.' %#.& '$.# &.%# 50 %&.' %#.+ ''. &.'% 50 %.$ %#.' '%." &.#$ 50 %.& %#." '". &.%% 50

Cambiador de cora%a & tubos ( * t1+ t!+ L)(* + (! C C C C C '+.$ '$.$ '&.# '&. -'.$' '%." '%.& '+.+ '$. -'+$ '".# '%.' '$.' '$.+ -'.$+ %&. '"." ''.# ''. -'.*' %.+ %&.+ '". '".$ -%.$' %.' %&.% '*.& '*.& -%."" + 1

'lujos -c -f  L/h L/h  "** "** "** "$* "** %** "** %$* "** '** "** '$*

$reeglo! ∆( (1+(!+

" -*. -*.& -".' -".* -*.&

2rafica !

Diferencia de temperaturas Vs Wf  15 10 Arreglo 2 ∆T(°C)

5 0 100

Arreglo 1 150

200

250

300

350

#5 Wf(L/h)

nterpolando la ecuacin del per/il C mostrado en la gr0/ica " obtenemos el /lu1o 2ue se nos pide3 pues el cambiador de placas /ue el m0s e/iciente para el en/riamiento3 el resultado de la interpolacin del per/il C nos arro1a un /lu1o de '%'.+ L45 para poder en/riar nuestro /lu1o de agua de $*6C a %6C. La razn de 2ue los 7alores de las di/erencias de temperaturas (T"8- T%8) del segundo arreglo 2ue aparecen en la tabla % y la gr0/ica % es la in7ersin de las corrientes3 lo 2ue nos dice 2ue la corriente caliente3 a5ora en/r9a3 y la corriente /r9a es la 2ue calienta (cede el poco calor 2ue posee)3 por lo tanto la trans/erencia de calor en el arreglo dos es m0s grande 2ue en el arreglo uno induciendo dic5a in7ersin de las corrientes.