Diseño de intercambiador de calor

Diseño de intercambiador de calor

de Horacio M. Duffau -
Número de respuestas: 10

En el ejemplo 6.5 (volumen II pág. 139), en la resolución del salto térmico de diseño, aparece una cifra: 0,864 lt °C/Wh. Alguien sabe de dónde sale ese número?

Saludos,

Horacio.

En respuesta a Horacio M. Duffau

Re: Diseño de intercambiador de calor

de Ernesto Sasias -

hola, creo que es el calor especifico del agua expresado en W.

y esta despejando el salto termico o delta t, de la formula Q=m.Cp.delta t

Q=57900 W

Cp=0.864 ltºC/Wh

m=5000 lt

O tambien se podria explicar el 0.864 como un factor de converción de W a kcal.

En respuesta a Ernesto Sasias

Re: Diseño de intercambiador de calor

de Ernesto Sasias -

No entiendo por que no se utiliza la kcal como unidad de energia, que es a lo que estamos acostumbrados y es mucho mas facil de usar puesto que el Cp del agua es de 1 kcal/l ºC

En respuesta a Ernesto Sasias

Re: Diseño de intercambiador de calor

de Horacio M. Duffau -

Ojo que el resultado de "Q" es energía y no potencia.

Aún convirtiendo el calor específico expresado en joules a watts/hora no me coincide dicho resultado con el numero 0,864. Además no identifico la unidad "lt °C/Wh" que se da en el ejemplo, como que sea de calor específico.

Saludos,

Horacio.

En respuesta a Horacio M. Duffau

Re: Diseño de intercambiador de calor

de Rodrigo Alonso -

Estimados,

Dada la potencia de diseño, se pretende obtener el salto térmico de diseño. La expresión a la que obedece esto, en términos del caudal, es:

P = \dot{V} C_{p} \Delta T

Donde Cp = 4186 J/lt ºC. La potencia está en W y el caudal en lt/h. El salto de temperaturas queda:

\Delta T = \frac{57900~W}{\left( \frac{5000~lt/h}{3600~s/h} \right) \times (4186~J/lt ^{o}C)} = \frac{(57900~W)\times(3600~s/h)}{(5000~lt/h)\times(4186~J/lt~^{o}C)}

El 0.864 que aparece es aproximadamente 3600/4186. Ese número, físicamente no tiene mucha interpretación, más allá de que es el inverso del calor específico expresado en términos de las unidades Wh y lt. Si hacen un análisis dimensional, deberían llegar a las unidades que le pone el ejercicio a ese 0.864.

Respecto a la otra consulta: las calorías no se utilizan puesto que no es una unidad del sistema internacional.

Espero haber ayudado con estos comentarios. Saludos, Rodrigo

En respuesta a Rodrigo Alonso

Re: Diseño de intercambiador de calor

de Horacio M. Duffau -

Gracias Rodrigo, está comprendido el razonamiento, pero me faltaba la fórmula que tu pusiste (creo que no está en el manual).

Aprovecho para consultar otra duda, y es referente a la unidad en que se expresa el calor específico en el SI, ya que hay algo que me confunde. Si observás en la página 3 del volumen II, en el desarrollo la ec. 1.1 se dice que el Cp es 4,186 kJ/lt K, un poco más abajo define al Cp como 4,186 kJ/kg K (supongo que como la densidad del agua es 1, no importa que sea en litros o en kilos). En tu respuesta, el Cp es 4,186 kJ/lt °C.

La duda es si es en Kelvin (K) o en grados Celsius (° C)?

Saludos,

Horacio.

En respuesta a Horacio M. Duffau

Re: Diseño de intercambiador de calor

de Gonzalo Abal -

Es indistinto en este caso, porque 1 grado Celsius es igual a 1 grado Kelvin. O sea, cuando se trabaja con diferencias de temperaturas (como en este caso) se puede expresar de las dos formas sin problemas.

Cuando la temperatura aparece como parte de un producto o un cociente, debe usarse la escala Kelvin.   

saludos,

En respuesta a Horacio M. Duffau

Re: Diseño de intercambiador de calor

de Luis Andrés González -

A propósito de este razonamiento de Horacio,  veo que en la ultima ecuacíón de 1.1 (Pag.3 tomo II) en el que se calcula la potencia instantánea,  para 10 lt/min desde 15 a 40°C donde aparece :

QACS=(4.186kJ/ltK)X(10lt/min)x(45°C - 10°C)  hay un error en las temperaturas, de acuerdo a estos valores el resultado es de 24.4 kW que para los 17.4 kW correspondientes, debe ser (40°C -15°C).

                    saludos: Andrés

 

En respuesta a Luis Andrés González

Re: Diseño de intercambiador de calor

de Horacio M. Duffau -

Hola Andrés, esto ya lo respondió Juan Carlos, fijate en la entrada "cantidad de energía". El resultado de la potencia instantánea de 17,4 kW está bien, el error es de imprenta ya que como tu bien decís, el intervalo de temperaturas debe ser lo que dice la letra, es decir 15 a 40 °C .

Saludos,

Horacio.

En respuesta a Horacio M. Duffau

Re: Diseño de intercambiador de calor

de Luis Andrés González -

Hola Horacio

es cierto acabo de verlo yo mismo lo habia comprobado en esa oportunidad , gracias.

Andrés

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Re: Diseño de intercambiador de calor

de Juan Carlos Martínez Escribano -

Creo que fórmulas con la energía o la potencia igual al volumen o caudal por diferencia de temperaturas ya hay muchas a lo largo del texto y no tendría mucho sentido volver a repetirla. Si creo que habría que ajustar los valores de cálculo utilizando los mismos factores de conversión en todo el texto y, por ejemplo, utilizar 3600/4186 = 0,860 en lugar del 0,864.