Turbomáquinas 2019 30/ABR/2019 Guía de ejercicios Intercambiadores de Calor 1) Considerar el intercambiador de calor que se indica en el diagrama. El mismo aprovecha el vapor residual de una central térmica para calentar agua. El mismo consta de dos tubos concéntricos. Por el de adentro circula el agua caliente y por el de afuera en el mismo sentido de circulación circula el agua fría a ser calentada. Ambas corrientes de agua circulan a presión atmosférica. Si en la rama caliente entra vapor de agua a 100C ( es decir, saturado) , saliendo una mezcla de líquido y vapor en equilibrio termodinámico. Calcule, detallando las hipótesis adoptadas en cada caso: a) Temperatura de salida de la rama fría. b) Título a la salida en la rama caliente. Determine, justificado sus respuestas en cada caso: c) Según la clasificación vista de calderas, ¿Este intercambiador de calor sería del tipo humotubular o acuotubular? d) Desde el Punto de vista termodinámico, viendo el intercambiador de calor en forma integral, ¿Usted diría que es más bien adiabático o isoentrópico? e) En el tubo que circula el agua fría, estime el valor de la diferencia de temperaturas entre la pared interior y exterior. f)En el tubo de mayor diámetro que circula el agua y vapor, estime un valor para las perdidas de calor por radiación, suponiendo que emite igual que un cuerpo negro y el entorno se encuentra a 30°C. Dc wh Tn Dt wc Tc in L Datos: wc 0.1 kg/s Caudal rama fría. Tcin 10 C Temperatura de entrada en la rama fría. wh 2 kg/s Caudal rama caliente. Thin 100 C Temperatura de la rama caliente. Dc 0.045 m Diámetro del tubo exterior. Dt 0.025 m Diámetro medio del tubo interior. e 2 mm Espesor de tubos. k 15 W/m/K Conductividad del material de los tubos. L 10m Largo de los tubos. 2) Considerar el condensador de una planta termoeléctrica, compuesto de 30000 tubos de dos pasos cada uno. Cada tubo de espesor de pared despreciable y una pulgada de diámetro. El vapor condensa del lado de la coraza con un coeficiente de convección de 11000 W/m2K y la potencia total del condensador es de 2000MW. El agua de rio se encuentra a 20 grados Celsius y la temperatura del condensado es de 50 grados Celsius. El Caudal por tubo es de 1kg/s Se pide: a) Temperatura de salida del condensador b) Presión absoluta aproximada del condesado c) Longitud de cada paso de tubo
