Optimización de la operación de enfriamiento calentamiento en un intercambiador de calor coraza-tubos y una columna de enfriamiento

• Autores: Ccoycca De la Cruz, Juan Carlos, Lirio Jorge, Pedro Eugenio
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2019
• Institución: Universidad Nacional del Centro del Perú
• Repositorio: UNCP - Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.uncp.edu.pe:20.500.12894/4835
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.12894/4835
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Optimización; Operación de enfriamiento; Calentamiento; Intercambiador de calor; Coraza-tubos; Columna de enfriamiento

El presente informe de trabajo de investigación tiene como principal objetivo, optimizar la operación de enfriamiento-calentamiento del sistema integrado por un intercambiador de calor coraza-tubos y una columna de enfriamiento. Para lograr el objetivo, se realizó experimentos en un sistema integrado por un intercambiador de calor y una torre de enfriamiento instalados en serie. De modo tal, que el agua de enfriamiento empleada en el intercambiador, una vez caliente, se dirija a la torre para enfriarlo y recircule nuevamente al intercambiador para reutilizarlo. Con el fin de optimizar la operación, se definió la eficiencia térmica el sistema integrado como la función objetivo. Se realizaron experimentos a caudales constantes (2, 4 y 6L/min) variando las temperaturas (30, 40, 50 y 60°C) para cada caudal de donde se obtuvieron 12 experimentos básicos. Se hicieron 3 ensayos de estos experimentos, por lo que se obtuvieron en total 36 experimentos. Se calculó el valor del calor perdido por el fluido caliente que ingresa al intercambiador de calor a partir del promedio de los 36 experimentos. Posteriormente se determinó como función objetivo la eficiencia térmica del sistema integrado, por lo que se calculó la eficiencia teniendo en cuenta el calor perdido por el fluido caliente que ingresa al intercambiador de calor y la potencia suministrada al sistema. De los resultados obtenidos se graficó la eficiencia térmica en relación con las temperaturas a caudales constantes. Finalmente se analizaron los puntos de inflexión de las curvas graficadas y se determinó bajo qué condiciones la eficiencia es óptima.