Transmision de Calor en Un Tanque Agitado
Transmision de Calor en Un Tanque Agitado
Transmision de Calor en Un Tanque Agitado
La Paz - Bolivia
TALLER DE PROCESOS II 1
UMSA FACULTAD DE TECNOLOGIA QUIMICA INDUSTRIAL
1. OBJETIVO
Determinación del coeficiente de transmisión de calor en un tanque
agitado.
2. MARCO TEÓRICO
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ℎ𝑐
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2 1
ℎ𝑐 𝐷𝑣 𝐿2 ∗ 𝑁 ∗ 𝜌 3 𝐶𝑝 ∗ 𝜇 3 𝜇 0,14
= 0,87 ∗ ( ) ∗( ) ∗( )
𝐾 𝜇 𝐾 𝜇𝑤
Dónde:
3. EQUIPO UTILIZADO
Tanque de acero
Serpentín de cobre
Agitador con motor eléctrico
2 termómetros
Cronómetro
Soportes
Nueces
pinzas
1 Probeta
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flexometro
Fuente de calefacción
REACTIVOS
Agua común
Gas natural
4. DIAGRAMA DE FLUJO
Agua de alimentación
MOTOR
AGITADOR
Fluido frio
Motor BOMBA
AGUA
Salida de fluido
Caliente
Manguerilla
Serpentín
FUENTE DE
CALOR
5. PROCEDIEMIENTO
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tanque de acero y la temperatura del agua de salida del serpentín para los tiempos
propuestos hasta que se alcance el equilibrio.
6. CÁLCULOS
Determinar el Reynolds (Re) para un estado estacionario del fluido que sale
del serpentín T (Equilibrio)
𝑣 ∗ 𝜌 ∗ 𝐷𝑖
𝑅𝑒 =
µ
𝑅𝑒 = 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑦𝑛𝑜𝑙𝑑𝑠
𝑣 = 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (𝑚/ℎ)
𝜌 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (𝑘𝑔/𝑚3 )
𝐷𝑠𝑒𝑟𝑝𝑒𝑛𝑡𝑖𝑛 = 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑒𝑟𝑝𝑒𝑛𝑡𝑖𝑛 (𝑚)
𝜇 = 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 [𝐾𝑔 / ℎ 𝑚]
𝑄 =𝐴∗𝑣
𝜋
𝐴 = ∗ 𝐷2
4
Determinar el gasto másico del fluido que circula a través del tubo de cobre.
𝑀 = 𝜌∗𝑄
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𝑄 = 𝑚 ∗ 𝐶𝑝 ∗ ∆𝑡
𝑚 = 𝑄𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 ∗ 𝜌 ∗ 𝑡
7. CÁLCULOS
DATOS:
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8 35 34 40
9 40 37 41
10 45 39 41
11 50 40 41
Datos de tablas
A T = 62 ºC (Equilibrio)
0,87 ∗ 𝐾 𝐿2 ∗ 𝑁 ∗ 𝜌 2 𝐶𝑝 ∗ 𝜇 1 𝜇 0,14
ℎ𝑐 = ( )3 ( )3 ( )
𝐷𝑣 𝜇 𝐾 𝜇𝑤
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𝐾𝐶𝑎𝑙
ℎ𝑐 = 1.5201 ∗ 1029.9531 ∗ 1.4246 ∗ 0.8688 = 2126.011 [ ]
ℎ ∗ ℃ ∗ 𝑚2
𝑲𝑪𝒂𝒍
𝒉𝒄 = 𝟐𝟏𝟐𝟔. 𝟎𝟏𝟏 [ ]
𝒉 ∗ ℃ ∗ 𝒎𝟐
Determinar el Reynolds (Re) para un estado estacionario del fluido que sale
del serpentín (T = 62 ºC)
𝑣 ∗ 𝜌 ∗ 𝐷𝑖
𝑅𝑒 =
µ
Di = 0,008 [m]
ρ = 1069.7 [Kg / m3]
µ = 1.647 [Kg / h m]
𝑄 =𝐴∗𝑣
𝜋
𝐴 = ∗ 𝐷2
4
𝜋
𝐴= ∗ 0.0082 = 5.0265 ∗ 10−5
4
𝑄 0.02244 𝑚
𝑣= = −5
= 446. 433
𝐴 5.0265 ∗ 10 ℎ
𝑘𝑔 𝑚
1069.7 [ ] ∗ 446.433 [ ] ∗ 0.008 𝑚
𝑚3 ℎ
𝑅𝑒 =
𝐾𝑔
1.647 [ ]
ℎ𝑚
𝑹𝒆 = 𝟐𝟑𝟏𝟗. 𝟔𝟎𝟖𝟎
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Determinar el gasto másico del fluido que circula a través del tubo de cobre
𝑘𝑔
Gasto másico M = 24.004
ℎ
𝑄 = 𝑚 ∗ 𝐶𝑝 ∗ ∆𝑡
𝑚 =𝑄∗𝜌∗𝑡
𝑚3 𝑘𝑔 5
𝑚 = 0.02244 ∗ 1069.7 3 ∗ ℎ
ℎ 𝑚 6
𝑚 = 20.0034 𝑘𝑔
𝑘𝑐𝑎𝑙
𝑄 = 20.0034 𝑘𝑔 ∗ 1.0 ∗ (62 − 12)º𝐶
𝑘𝑔 º𝐶
𝑸 = 𝟏𝟎𝟎𝟎. 𝟏𝟕 𝒌𝒄𝒂𝒍
60
50
Tiempo (min)
Temperatura
40
Temperatura del Tanque ºC
30
Temperatura del serpentin
20 ºC
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
8. CONCLUSIONES:
9. RECOMENDACIONES
10. BIBLIOGRAFIA:
Guía de Laboratorio Ing. Ruiz
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11. ANEXOS:
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