El documento analiza la determinación del coeficiente global de transferencia de un intercambiador de placas a través de un experimento que involucra burbujeo de vapor en agua y mediciones de temperatura. Se comparan los resultados experimentales con correlaciones de la bibliografía, encontrando que los valores teóricos no consideran factores de ensuciamiento, lo que podría llevar a predicciones inexactas. Se concluye que incrementar la turbulencia y mejorar el mantenimiento de las placas podría optimizar la transferencia de calor.

1. Intercambio de Calor
Grupo 4
Pessina, Juan Ignacio
Guerra, Alfonsina
Lorenzo, Victoria
Nozyce, Matias
Perez, Ezequiel
Melone, Santiago

2. OBJETIVOS
● Determinar el coeficiente global de transferencia de un intercambiador de
placas.
● Comparar dicho coeficiente con el estimado a partir de correlaciones
extraídas de bibliografía.

3. CONDICIONES DE OPERACIÓN
● La generación de agua caliente se realizó a partir del burbujeo de vapor en
un recipiente con agua, inicialmente a temperatura ambiente.
● Para fijar los caudales operativos utilizados en la experiencia, se regularon
las aperturas de las respectivas válvulas de descarga de las bombas.
● Las temperaturas de entrada y salida se midieron de forma manual con un
termómetro de mercurio y de forma automática con un tablero.

4. INSTALACIÓN
● Termómetros
● Bombas Centrífugas
● Caudalímetros (Rotámetro)
● Válvulas de Control
● Intercambiador de Placas
● Tanque de Agua Caliente

5. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
● Ecuación de Ingeniería y Balance de Energía
Q = U A ∆Tml = ω cp (Te-Ts)
- Temperatura Media Logarítmica:
∆Tml=[(Te-te)-(Ts-ts)]/ln[(Te-te)/(Ts-ts)]
- Área de Transferencia:
A=np Aef
Aef se calculó a partir del área plana de la placa y
el área de los casquetes.

6. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
● Adimensionales
- Número de Reynolds:
Re =G De/𝜇 ≡ Fuerzas convectivas/Fuerzas Inerciales
- Número de Prandtl:
Pr =𝜇 Cp/ k ≡ Difusividad de CM / Difusividad
Térmica
- Número de Nusselt:
Nu = h De/ k ≡ TC convectivo / TC por conducción
● Coeficiente Global de Transferencia de
Calor
1/U = 1/hh + 1/hc + t/k
El parámetro 1/U representa las resistencias a la
transferencia de calor
● Ecuación de Diseño
Nu=0,28 (Re)^0,65 (Pr)^0,4

7. RESULTADOS
A partir de correlaciones extraídas de bibliografía 1,2 se compara con los obtenidos experimentalmente
1] Perry, R. H., & Green, D. W. (2018). Thermodynamic Properties:
Thermodynamic Properties of Water; Heat-Transfer Equipment: Gasketed-Plate Exchangers.
Perry's Chemical Engineers' Handbook 9th Edition (pg. 2-262; 11-50 to 11-52). sl.
[2] Kim, H. B., Tadini, C. C., & Singh, R. K. (1999). Heat transfer in a plate
exchanger during pasteurization of orange juice. Journal of Food Engineering, 42(2), 79-84.

8. RESULTADOS
Nº Exp Error
1 54,46% 49,07%
2 50,16% 42,66%
3 54,40% 50,53%
4 49,04% 43,70%
5 46,92% 37,60%
6 45,50% 39,17%
7 53,99% 50,24%
8 49,38% 44,27%
9 44,86% 38,02%

9. CONCLUSIONES Y POSIBLES MEJORAS
● El valor de U obtenido de bibliografía no
considera los factores de ensuciamiento.
Por lo cual predice coeficientes de
transferencia mejores a los que se tienen
experimentalmente.
● A mayor turbulencia se obtienen mejores
valores de U.
● Hacer limpieza de placas o comprar
nuevas.
● Calibrar instrumentos de medición.