Modelo de transferencia de calor por ebullición de una caldera horizontal de 10BHP

Palabras clave: coeficiente de trasferencia, convección, ebullición, energía, pirotubular, presión

Resumen

Se deduce y analiza el modelo matemático de la ebullición en las calderas de tipo pirotubular teniendo en cuenta los primeros estudios de nucleación, y los postulados de carácter empírico que desarrollaron las ecuaciones de comportamiento de evaporación. Se observa la cantidad de energía que es capaz de recibir el agua, detallando los mecanismos por los cuales lo hace. Con estos valores se calcula el coeficiente de transferencia de calor por convección generado en la ebullición, dependiendo de la presión de operación a la cual trabaja la caldera. Además, se calcula el tamaño de las burbujas que se crean alrededor de las superficies de calentamiento, según la orientación horizontal de los tubos y el hogar.

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Biografía del autor/a

Cristian Ricardo Rubio Ramírez, Universidad Francisco de Paula Santander
Colombiano. Ing. Mecánico Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta, Colombia. Grupo de investigación de Fluidos y Térmicas FLUTER.
Guillermo Alfredo Martheyn Lizarazo, Universidad Francisco de Paula Santander
Colombiano. Ing. Mecánico Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta, Colombia. Grupo de investigación de Fluidos y Térmicas FLUTER
Humberto Alejandro Rolón Ortiz, Universidad Francisco de Paula Santander
Colombiano. Ing. Mecánico Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta, Colombia. Grupo de investigación de Fluidos y Térmicas FLUTER
Luis Emilio Vera Duarte, Universidad Francisco de Paula Santander
Colombiano. Ing. Mecánico Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta, Colombia. Grupo de investigación de Fluidos y Térmicas FLUTER

Referencias

Cengel, Y. y Ghajar, A. (2011). Transferencia de calor y masa. 4a Edición. U.S.A.: McGraw-Hill. pp. 580 – 595.

Flórez, D. (2011). Diseño y Construcción de una Caldera de Paso Continuo y Determinación del Coeficiente convectivo de Transferencia de Calor para la Zona de Ebullición. (Tesis de pregrado). Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Minas. Medellín, Colombia.

Hamzekhani, S., Maniavi, M. y Akbari, A. (2014). Bubble departure diameter in nucleate pool boiling at saturation: Pure liquids and binary mixtures. International journal of refrigeration, 46, 50-58. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2014.07.003

Holman, J. P. (2009). Heat Transfer. 10th Edition. U.S.A.: McGraw-Hill Education. pp. 505 – 506.

Incropera, F., de Witt, D., Bergman, T. y Lavine, A. (2011). Fundamentals of Heat and Mass Transfer. U.S.A. 7th Edition. John Wiley & Sons. pp. 657 – 664.

Kakac, S., Liu, H. y Pramuanjaroenkij, A. (2012). Heat exchangers, selection, rating and thermal design. 3rd Edition. U.S.A.: CRC Press. pp. 41 – 42.

Klein, S.A. (2016). Handbook Engineering Equation Solver EES. F-Chart Software.

Nukiyama, S. (1966). “The Maximum and Minimum Values of the Heat Q Transmitted from Metal to Boiling Water under Atmospheric Pressure,” International Journal of Heat Mass Transfer, 9(12), 1419-1433. doi: https://doi.org/10.1016/0017-9310(66)90138-4

Olivares, R., Ramírez, L. y Aldana, D. (2014). Modelación matemática de la transferencia de calor en un intercambiador de calor abierto para producción de panela granulada. Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXI- SPES). Universidad de Piura. Piura – Perú.

Quiñonez, N., Pindo J. y Adum, V. (2008). Desarrollo de software para el análisis y diseño térmico de calderas pirotubulares horizontales con quemadores a diésel y bunker. (Tesis). Guayaquil, Ecuador: Escuela Superior Politécnica del Litoral.

Rohsenow, W. M., (1952). A Method of Correlating Heat Transfer Data for Surface Boiling Liquids. Transactions of ASME, 74, 969-976.

Rojas, B. y Mazuera, H., (2014). Análisis, diagnóstico y propuesta de mejora de los principales componentes operacionales que afectan la eficiencia de la caldera pirotubular del laboratorio de vapor de la Universidad Autónoma de Occidente. (Tesis de pregrado). Facultad de Ingeniería, departamento de Energética y Mecánica, Universidad Autónoma de Occidente, Santiago de Cali – Colombia. pp 72-80

Saiz, J. M., Fockink, E., Ribatski, G., de Barros, S.F. (2004). Evaluation of the Rohsenow Correlation Through Experimental Pool Boiling of Halocarbon Refrigerants on Cylindrical Surfaces. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 26(2), 218-230. doi: https://doi.org/10.1590/S1678-58782004000200015

Welty, J., Wicks, C. y Wilson, R. (1994). Fundamentos de transferencia de momento, calor y masa. 2a Edición. México: Limusa Editores. pp. 450 – 451.

Publicado
2018-09-28
Cómo citar
Rubio Ramírez, C. R., Martheyn Lizarazo, G. A., Rolón Ortiz, H. A., & Vera Duarte, L. E. (2018). Modelo de transferencia de calor por ebullición de una caldera horizontal de 10BHP. Informador Técnico, 82(2), 134-146. https://doi.org/10.23850/22565035.1138
Sección
Artículo de Investigación