Coeficientes de transferencia de calor

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Operaciones básicas / Tema 10. Evaporación
Tabla de contenidos
A. VAPOR DE AGUA:
INTRODUCCIÓN
B. DIAGRAMAS DE FASES Y P­V
C. PROPIEDADES
TERMODINÁMICAS DEL VAPOR
DE AGUA. DIAGRAMA DE
MOLLIER
D. EVAPORACIÓN:
INTRODUCCIÓN
E. EVAPORACIÓN EN EFECTO
SIMPLE Y MÚLTIPLE
F. TIPOS DE EVAPORADORES
G. EFECTOS SIMPLES
1. CAPACIDAD DE
EVAPORACIÓN
2. ELEVACIÓN DEL
PUNTO DE EBULLICIÓN
Y REGLA DE DÜHRING
3. COEFICIENTES DE
TRANSMISIÓN DE
CALOR
4. ECONOMÍA DE UN
EVAPORADOR SIMPLE
5. BALANCES DE
MATERIA Y ENTALPÍA:
DIAGRAMAS
ENTALPÍA­
CONCENTRACIÓN
H. EVAPORADORES DE
MÚLTIPLES EFECTO:
PRINCIPIOS GENERALES
I. CAPACIDAD Y ECONOMÍA EN
UN MÚLTIPLE EFECTO
J. LIMITACIONES Y CÁLCULO
K. Problemas Tema 10
L. Bibliografía Tema 10
COEFICIENTES DE TRANSMISIÓN DE
CALOR
La cantidad de calor transmitida en un evaporador está definida por la
ecuación
=
En ella, U depende del diseño y método de
operar en el evaporador.
La resistencia global, considerando como tal al inverso del coeficiente
global, está compuesta de cinco resistencias en serie: a) Resistencia de
la película de vapor condensante. b) Resistencia de la costra formada
sobre la superficie del elemento de calefacción en contacto con el
vapor. c) Resistencia de la pared del elemento de calefacción. d)
Resistencia de la costra formada sobre la superficie del elemento de
calefacción en contacto con el líquido hirviente. e) Resistencia de la
película del líquido hirviente.
Por lo tanto, el coeficiente global de transmisión del calor basado en el
área interior del elemento de calefacción es, según las ecuaciones (8.5)
y (8.6) :
(10.3)
en la que Aies el área interior; Ae, el área exterior; hci y hce, los
coeficientes de las costras interior y exterior, respectivamente; k el
coeficiente de transmisión de calor por conducción de la pared
metálica; y hi y he, los coeficientes de transmisión de calor por
convección,
(coeficientes
respectivamente.
de
película)
interior
y
exterior,
respectivamente.
1. Coeficiente de película del vapor condensante: (he). Este coeficiente
tiene un valor elevado aún en el caso de condensación en película. Si
la condensación se produce en gotas, es aún mayor el valor del
coeficiente. Para él se puede tomar como valor aproximado el de
La presencia de gases no condensables reduce el valor
de este coeficiente .
2. Coeficientes de las costras: (hci, hce). Estos coeficientes son
generalmente altos, y difíciles de cuantificar. Por ello, la resistencia
debida a los mismos no se tiene en cuenta a la hora de hacer los
cálculos, sobre todo en aquellos casos en los que una velocidad de
circulación elevada reduce la formación de incrustaciones. Para un
funcionamiento y limpieza normales los coeficientes de las costras
tienen unos valores aproximados comprendidos entre 0,58 y
3. Coeficiente de la pared metálica: (k). La pared metálica tiene
generalmente un coeficiente de transmisión del calor por conducción
elevado, y, por lo tanto, la resistencia térmica de la pared, salvo en el
caso de espesores muy grandes, es despreciable.
4. Coeficiente de película del líquido hirviente: (hi). Este coeficiente es
el de más influencia y depende de: a) la velocidad del líquido sobre la
superficie de calefacción; b)la viscosidad del líquido hirviente; c) la
limpieza de la superficie de calefacción. La velocidad de circulación
depende de que la convección sea natural o forzada mediante
agitación, y de la geometría de la superficie de calefacción con
respecto a la forma y dimensiones del recinto de evaporación. En la
mayoría de los evaporadores, especialmente en los que operan con
líquidos viscosos, el coeficiente global de transmisión del calor depende
fundamentalmente de este coeficiente de película.
En general, dadas las dificultades que se presentan para la
determinación de los coeficientes individuales , los datos
experimentales están referidos a los coeficientes globales, cuyos
valores dependen fundamentalmente del valor del coeficiente de
película del líquido hirviente.
En la bibliografía existen tablas y representaciones gráficas para los
valores de U en los distintos tipos de evaporadores en condiciones
normales de funcionamiento.
Operaciones básicas
Copyright 2007, Autores y Colaboradores. .
Franco, C. A., Franco, C. A., Ojeda, E. D. (2008, April 25). pagina_10. Retrieved May 08, 2015, from ocwus Web
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