Diseño de intercambiador de calor a escala de laboratorio

Abstract

Para lograr este objetivo se consulto la normativa de diseño, fabricación y mantenimiento de intercambiadores de calor, propuesta por las normas TEMA. Así mismo se consultaron diferentes textos relacionados con diseño térmico e hidráulico de intercambiadores de calor, tomando como texto guía el libro de “Procesos de Transferencia de Calor, de Donald Q. Kern”. Del cual se obtuvo toda la metodología para el diseño térmico e hidráulico que fue fundamental para llegar al resultado final de la investigación. En el desarrollo de la investigación se tomaron como referencias, para estudio de viabilidad diferentes configuraciones siendo estas de 20, 40, 80 y 150 tubos todas en configuración cuadrada y escalonada. Permitiendo el análisis de los diferentes modelos y para los números de tubos antes mencionados. También se trabajo con la temperatura de fluido frio de entrada de 6°C, 15°C y 20°C, siendo las dos primeras temperaturas del fluido en ese caso agua y la tercera de aire extraído de un cuarto. Luego de un análisis térmico por el método de Kern, se logro establecer que el aire frio extraído de una habitación no era suficiente para lograr un descenso considerable de la temperatura del fluido de las maquinas, por lo cual se descarto su uso como medio para una correcta transferencia de calor. Se logro determinar por medio de los cálculos que los modelos que otorgan una mejor transferencia de calor son: el modelo 2.2 con un fluido de 15°C de agua fría de entrada. Y el modelo 2.1 con un fluido de 6°C de agua fría de entrada. También se determino que las demás configuraciones de tubos no cumplen con las condiciones ideales de velocidad y caída de presión para funcionar correctamente.