OBJETIVOS
- Determinar la eficiencia
termica del equipo - Determinar el comportamiento del equipo tomando encuenta el
tipo de condensación - Analizar el comportamiento del condensador vertical
de acuerdo a las diferentes condiciones de
operación - Analizar la eficiencia termica del condensador
horizontal con respecto al condensador vertical - Aprender a operar el equipo de condensador
vertical - Determinar el coeficiente global de transferencia
de calor
experimental y teorico
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Calcular los coeficientes peliculares
experimentales.
2. Calcular los coeficientes totales de
transmisión de calor para la operación:
U
3. Calcular Re
4. Comparar los coeficientes peliculares calculados
para la condensación pelicular de agua, con
los datos de
condensación en gota.
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Un condensador es un cambiador de calor que convierte el
vapor de su estado gaseoso
a su estado líquido, también conocido como fase de
transición.
En la condensación o vaporización, las
cantidades de calor involucradas para una libra de fluido son
idénticas. Para fluidos puros a una presión
dada, el cambio de fase
de líquido a vapor o de vapor a líquido ocurre a
una sola temperatura
que es la de Saturación o de equilibrio. La
vaporización o condensación de un compuesto puro se
efectúa isotérmicamente, ya que los cambios de
transferencia de calor ocurren a presión
constante.
Condensación en película: En esta
condensación las gotas son totalmente afines con la
superficie, formándose así una película, a
medida que se condensa el vapor, cubre la superficie, para ello
se requiere vapor adicional para que se condense en la
película y no en la superficie de condensación.
Debido a la resistencia de la
película del condensado a la transferencia de calor los
coeficientes de transferencia para la condensación por
gota son de 4 a 8 veces más grandes que en
película.
En el mecanismo de condensación en forma de
película, se pueden realizar análisis matemáticos bien
estructurados. Para ello Nusselt encontró
teóricamente correlaciones que modelan la
condensación en película con resultados que se
ajustan bien a la parte experimental (laboratorio).
Entre los tipos de condensación más
realizados se tienen:
– Condensación de vapores simples:
Vapor saturado: Puede existir una condensación
parcial o total; también puedehaber una
condensación seguido de un subenfriamiento.
Vapor sobrecalentado: Hay primero un de
sobrecalentamiento y luego la condensación.
Condensación dentro de tubos: En esta se pueden
presentar desobrecalentamientos, condensaciones o
subenfriamientos.
– Condensación de mezclas de
vapores con condensados inmiscibles.
– Condensación de la unión y mezcla de
vapores con gases no
condensables.
Para algunos de estos tipos de condensación en la
industria la
mayoría de los
condensadores son como un intercambiador (1-2) al que se
le han hecho modificaciones.
Los condensadores
más empleados en la industria son:
· Condensadores parciales: se emplean cuando se
desea en un proceso
condensar una porción del vapor que se utiliza.
· Condensador de superficie: es un aparato
tubular, empleado especialmente para condensar el vapor de
agua.
· Condensador de reflujo: se maneja en un
circuito cerrado para mantener una mezcla líquida en su
punto de ebullición hasta completar una reacción
química si
es este caso, ó tratar de concentrar una solución
para obtener mejores productos.
· Condensador ciego: es aquel que está
puesto verticalmente y el vapor ingresa a los tubos por la parte
inferior, y el condensado retorna por ellos mismos.
Es de igual manera un elemento intercambiador
térmico, en cual se pretende que cierto fluido que lo
recorre, cambie a fase líquida desde su fase gaseosa
mediante el intercambio de calor (cesión de calor) con
otro medio. La condensación se puede producir bien
utilizando aire mediante el
uso de un ventilador o con agua (esta última suele ser en
circuito cerrado con torre de refrigeración, en un río o la mar).
La condensación sirve para condensar el vapor,
después de realizar un trabajo
termodinámico.
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