Cambiadores de calor
Los cambiadores de calor sirven para el calentamiento, la refrigeración, la evaporación o la condensación de medios de diferentes temperaturas. La función esencial consta en transferir la energía térmica de un medio con un nivel de temperatura superior a un medio con un nivel de temperatura inferior.
Bajo transferencia de calor convectiva se entiende la transferencia de calor entre una superficie y un fluido. Los procesos de transferencia de calor están relacionados con movimientos de flujo del fluido, la convección.
Transferencia de calor convectiva en cambiadores de calor con diferentes geometrías
Contenido didáctico/ensayos
- las relaciones entre número de Nusselt, número de Reynolds y flujo térmico
- medición de la distribución de presión en el conducto de aire y desarrollo del perfil de velocidad
- medición de la transferencia de calor en el haz de tubos en función de la posición
- pérdida de carga a través del haz de tubos
- medición de la transferencia de calor con convección libre en el conducto de aire (efecto chimenea)
Dos medios fluyen simultáneamente y de forma estacionaria a través de los recuperadores. Entre los flujos de medios se encuentra una pared separadora que sirve de superficie de transferencia. La transferencia de calor se efectúa indirectamente del medio caliente a la pared separadora y de la pared separadora al medio frío, sin retraso.
Medición de las propiedades de transferencia de cinco diferentes modelos de cambiadores de calor, control de instalación mediante PLC
Contenido didáctico/ensayos
- junto con un cambiador de calor (WL 110.01 a WL 110.05)
- registrar curvas de temperatura
- determinar coeficientes de tranferencia de calor
- comparar diversos tipos de cambiadores de calor
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Cambiador de calor transparente con un punto de medición de temperatura adicional en la mitad del tramo de ensayos; funcionamiento con flujos paralelos o flujos a contracorriente
Contenido didáctico/ensayos
- junto con la unidad de alimentación WL 110
- funcionamiento y comportamiento de un cambiador de calor de tubos concéntricos
- registro de curvas de temperatura:
en flujo paralelo
en flujo a contracorriente
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Cambiador de calor de placas típico con funcionamiento con flujos paralelos o flujos a contracorriente
Contenido didáctico/ensayos
- junto con la unidad de alimentación WL 110
- funcionamiento y comportamiento de un cambiador de calor de placas
- registro de curvas de temperatura:
en flujo paralelo
en flujo a contracorriente
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Cambiador de calor transparente con funcionamiento con flujos paralelos cruzados o flujos a contracorriente cruzados
Contenido didáctico/ensayos
- junto con la unidad de alimentación WL 110
- funcionamiento y comportamiento de un cambiador de calor de carcasa y tubos
- registro de curvas de temperatura:
en flujo paralelo cruzado
en flujo de contracorriente cruzado
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Calentamiento por camisa o por serpentín; mecanismo de agitación para mezclar mejor el fluido
Contenido didáctico/ensayos
- junto con la unidad de alimentación WL 110
- funcionamiento y comportamiento de un depósito de agitación con doble camisa y serpentín
- registro de curvas del tiempo:
operatión de calefacción con camisa
operatión de calefacción con serpentín
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Transferencia de calor entre el agua y el aire; funcionamiento de flujo cruzado
Contenido didáctico/ensayos
- junto con la unidad de suministro WL 110
- funcionamiento y comportamiento en funcionamiento de un cambiador de calor de tubos de aletas
- determinar los coeficientes globales de transferencia de calor medios
- influencia de la capacidad térmica
- comparación con otros tipos de intercambiadores de calor
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Funcionamiento del cambiador de calor como calentador de aire o refrigerador de agua
Contenido didáctico/ensayos
- familiarizarse con el proceso de transferencia de calor entre agua y aire
- determinar flujos térmicos de agua y aire
- determinación del rendimiento y/o de las pérdidas
- balances energéticos en el cambiador de calor
- registrar una curva característica de la bomba
Transferencia de calor en flujos de tubo y determinación del flujo térmico; modo de flujo paralelo y de flujo a contracorriente
Contenido didáctico/ensayos
- registrar curvas de temperatura
- en el modo de flujo paralelo
- en el modo de flujo a contracorriente
- determinar el flujo térmico medio para el modo de flujo paralelo y el modo de flujo a contracorriente
- determinar el coeficiente global de transferencia de calor medio
Cambiador de calor con medición de la temperatura del fluido y de la pared; funcionamiento con flujos paralelos y flujos a contracorriente
Contenido didáctico/ensayos
- registrar curvas de temperatura
- en el modo de flujo paralelo
- en el modo de flujo a contracorriente
- transferencia de calor en las paredes del tubo y en el flujo
- influencia de los caudales másicos sobre la curva de temperatura
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Transferencia de calor por convección en cambiadores de calor de carcasa y tubos y de tubos de aletas
Contenido didáctico/ensayos
- ensayos sin accesorios
- registro de la característica del soplante
- distribución de la velocidad en el conducto por el cual fluye el medio
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Comparación de cambiador de calor de placas, cambiador de calor de tubos concéntricos, cambiador de calor de carcasa y tubos, cambiador de calor de tubos de aletas y depósito de agitación con doble camisa y serpentín
Contenido didáctico/ensayos
- familiarización con procesos de transferencia de calor
- transferencia de calor
- conducción de calor
- determinación del coeficiente global de transferencia de calor
- elaboración de curvas de temperatura para los diferentes cambiadores de calor
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Proceso de transferencia de calor entre vapor y agua, determinar flujos térmicos de vapor y agua
Contenido didáctico/ensayos
- familiarizarse con el proceso de transferencia de calor entre vapor y agua
- determinar flujos térmicos de vapor y agua
- determinación del rendimiento y/o de las pérdidas
- determinación del coeficiente global de transferencia de calor
Los cambiadores de calor en contacto directo ponen en contacto a dos medios de diferente temperatura y los mezcla. La transferencia de calor y de masa se efectúa directamente.
Modo de acción y parámetros de una torre de refrigeración por vía húmeda con ventilación forzada
Contenido didáctico/ensayos
- fundamentos termodinámicos de la torre de refrigeración por vía húmeda
- cambios de estado del aire en un diagrama h-x
- determinación de la potencia frigorífica
- balances energéticos
- cálculo de parámetros de proceso como distancia límite de refrigeración, anchura de la zona de refrigeración, etc.
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Una particularidad es la transferencia de calor con ayuda de la técnica de lechos fluidizados, la cual es analizada aquí a base de un reactor de lechos fluidizados.
Transferencia de calor de un elemento calefactor a un lecho fluidizado
Contenido didáctico/ensayos
- fundamentos de la fluidización de lechos fijos
- desarrollo de presión en el lecho
- pérdidas de carga en función de
- la velocidad de flujo
- el tamaño de las partículas del lecho
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