Evaluación de la eficiencia energética de un intercambiador de calor tipo coraza y tubo en el laboratorio de operaciones y procesos unitarios de la FIQ-UNCP - Amaro Quispe, Henderson Max (2015)
Los intercambiadores de calor de coraza y tubos son el tipo de intercambiador más difundido en la Industria de Procesos cubriendo una amplia gama de aplicaciones. Se utilizan comúnmente en petroquímica y en las industrias de energía por su fabricación relativamente simple y adaptabilidad a diferentes condiciones de funcionamiento; sin embargo no existe o es nula la investigación en cuanto al comportamiento de la eficiencia cuando se varían las condiciones de operación. Ante este panorama, el presente trabajo de tesis tiene como objetivo evaluar la eficiencia energética de un intercambiador de calor tipo coraza y tubo. Las pruebas experimentales se realizaron en el Laboratorio de Operaciones y Procesos Unitarios de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Centro del Perú. Con la finalidad de alcanzar este objetivo, se realizaron pruebas experimentales de calentamiento, utilizando al agua como fluido caliente y frio. A diferentes combinaciones de flujo, para el fluido frío 1,8 L/min, 3 L/min, 6 L/min, 9 L/min y para el fluido caliente 0,5 gal/min, 1,5 gal/min, tanto en arreglo paralelo como en contracorriente en un módulo experimental de intercambiador de calor tubo y coraza. Se calcularon la eficiencia energética a partir de las corridas experimentales encontrándose que para el arreglo paralelo la eficiencia máxima es de 0,7476 a 0,5 gal/min y 9 L/min, para el arreglo en contracorriente la eficiencia máxima es 0,7413 a 0,5 gal/min y 9 L/min. De acuerdo a los cálculos de eficiencia y comparando los gráficos obtenidos para el mismo, un arreglo en contracorriente para los flujos es más eficiente que un arreglo en paralelo. Además al aumentar el flujo de fluido frio en valores de 6 L/min, 9 L/min la eficiencia disminuye para flujo de fluido caliente en el rango de 0,5 – 1,5 gal/min. Finalmente se debe destacar que esta tesis contribuye al desarrollo de los estudiantes de la Facultad Ingeniería Química para poder comprender mejor un proceso de transferencia de calor, en un intercambiador de calor tipo coraza y tubo.