Manual Lopu Eapiq-unjfsc 2013

UNIVERSIDAD NACIONAL“JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION” Facultad de Ingeniería Química y Metalúrgica ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA Operaciones Unitarias Manual de experimentos 2013 Cuarta edición - Abril 2013 Derechos Reservados • Flujo de Fluidos y Partículas • Transferencia de Calor • Transferencia de Masa Ing. Manuel José Jimenez Escobedo Ingeniero Químico – CIP Nº 52993 Profesor Asociado DE – Código DNU053 [email protected] Huacho, Abril del 2013 INTRODUCCIÓN La Ingeniería es una Ciencia es constante desarrollo. A medida que la investigación y la experiencia amplíen nuestros conocimientos, se requieren cambios tecnológicos, acorde con los fundamentos conceptuales. A medida que la industria se vuelve más compleja, más importante será el papel de los Ingenieros Químicos, que demuestren capacidad, destreza y habilidad. El presente manual, en su tercera edición, es consecuencia de la experiencia docente del autor en el desarrollo de cursos del área de Operaciones de Transferencia de Cantidad de Movimiento, Calor y Masa; dictados en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Universidad Nacional del Santa, y, Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión. El material que se presenta es un compendio de una serie de publicaciones, como Guías de Prácticas de Laboratorio que son mejorados continuamente en cada periodo lectivo, y servirá a los alumnos para que puedan entender que el trabajo realizado en el Laboratorio de Operaciones Unitarias es más importante para el futuro Ingeniero Químico, porque tendrá mayores oportunidades de tratar situaciones reales, en vez de los más restringidos e idealizados que es lo más usual. El propósito también consiste en crear una actitud científica en los alumnos, que los capacite para comprender las principales leyes físicas por sí mismos, en la medida de sus capacidades; que puedan investigar los fenómenos físicos, en vez de limitarse a verificar conclusiones conocidas. Los procedimientos del trabajo de Laboratorio están basados en los principios básicos, los estudiantes adquirirán confianza en su capacidad para aplicar los conceptos, y para hallar la solución a los problemas más complicados pero a la vez más atractivos. Huacho, Abril del 2013 Ing. MANUEL JOSÉ JIMENEZ ESCOBEDO Ingeniero Químico – Registro CIP Nº 52993 Profesor Asociado D.E. – Código Docente DNU053 [email protected] Teoría es cuando se sabe todo y nada funciona; práctica, cuando todo funciona y nadie sabe por qué. Anónimo ASPECTOS METODOLÓGICOS El ingeniero químico adopta por profesión el diseño y la operación de procesos. Debe establecer, por sí mismo, la relación entre fundamentos y aplicaciones. Una escala muy grande generará un énfasis hacia la operación y una escala muy pequeña un énfasis a la ciencia ingenieril subyacente. En este nuevo milenio, de alta competitividad y exigencia, se pretende conseguir que a través de una forma distinta del trabajo de laboratorio los estudiantes desarrollen su creatividad y practiquen sus habilidades de análisis, síntesis y diseño de procesos, mediante el "hacer experimental". En este sentido, el estudiante de Ingeniería Química debe involucrarse en experiencias prácticas, conectar elementos, definir y proponer prototipos de diseño, así como también probar y operar diseños experimentales generados por él mismo. Deben ser entrenados en laboratorios, para "hacer" más que para ejecutar guías pre-escritas. El trabajo metodológico de la asignatura, está enfocado a desarrollar las actividades siguientes: 1º Demostración del uso y operación de equipos.- Se realizarán sesiones demostrativas de los equipos piloto del Laboratorio de Operaciones Unitarias de la EAPIQ. Los estudiantes trabajarán en grupo para conocer el uso, condiciones operacionales, puesta en marcha, métodos de medición y medidas de seguridad durante la operación del equipo. 2º Realización del trabajo experimental.- los grupos deben organizar y prepararse de tal forma que todos participen y trabajen en forma colaborativa para cumplir con los objetivos planteados en cada sesión experimental de laboratorio. La información deberá ser procesada por el grupo de trabajo, efectuando corridas para adquirir datos cuantitativos de sus mediciones instrumentales de un proceso a escala banco, y obtener toda la información experimental para realizar las actividades de análisis, síntesis y diseño de la operación unitario en estudio.. 3º Comunicación de actividades y resultados.- Los estudiantes realizarán las presentaciones del trabajo experimental desarrollado, en forma escrita a través del informe técnico respectivo y en forma oral a través de la sustentación correspondiente. Se dispondrá de una sala de clases para estas actividades, evaluándose además el manejo didáctico de los medios y materiales. 4º Criterios de evaluación del trabajo experimental desarrollado.- Cada grupo de trabajo será evaluado en su respectivo informe presentado, según las pautas establecidas, a partir de la información experimental medida y contrastado con la existente en la literatura. Para ello se deberá observar y analizar el funcionamiento del equipo, formular el modelado de los datos observados y el análisis riguroso de los resultados para obtener los parámetros operacionales de diseño. Así mismo; predecir el comportamiento del proceso en escala banco, sometido a otras condiciones operacionales. También se considerará las propuestas para Diseñar y realizar experiencias similares de laboratorio a escala piloto. Las habilidades más críticas del Ingeniero Químico se relacionan con el análisis y la síntesis de los conocimientos científicos fundamentales, así como también con las particularidades de los equipos industriales requeridos para satisfacer un cierto diseño. Las habilidades y capacidades de un ingeniero químico de procesos se pueden sintetizar en: Medir, interpretar, predecir, ensayar hipótesis, diseñar, actuar y escalar. La formación de estas habilidades en los estudiantes de ingeniería química, con una base formal, rigurosa y estricta, va más allá de la mera exposición repetitiva (con distintos casos cada vez) de la secuencia de diseño. Al utilizar sólo el análisis de casos en simulación teórica se forman conductas abstractas (tan abstractas como los propios simuladores) y que requieren de un tiempo de dedicación posterior (durante el ejercicio de la profesión) del ingeniero para enlazar las nociones teóricas sólidas adquiridas con el universo más pragmático de los instrumentos y equipos de los procesos reales. En estas condiciones, el candidato a ingeniero químico de procesos debe estar preparado para este tipo de trabajos a lo largo de su formación profesional, que le permitan verificar la validez del fundamento teórico y entender la relación existente entre los fundamentos y el equipo piloto. En caso de pérdida o deterioro. transcurrido ese tiempo el alumno no ingresará a clases en el laboratorio y será considerado como inasistencia. será promediado y considerado como trabajo académico. por inasistencia justificada o por haber sido desaprobado(a). el manual de experimentos y un cuaderno para anotar todas sus observaciones. 2º Durante el desarrollo del trabajo experimental es obligatorio usar: mandil guardapolvo blanco. 10º El trabajo experimental. REGLAMENTO INTERNO DEL TRABAJO EN EL LABORATORIO: 1º Cada práctica de Laboratorio se realizará en grupos. En caso de detectarse informes duplicados. 5º Durante el trabajo experimental está estrictamente prohibido: a) usar celulares. 3º Habrá una tolerancia máxima es de 10 minutos. en caso contrario será considerado como NOTA DESAPROBATORIA en trabajo experimental. En caso de incumplimiento. 4º Los equipos. por copia. 6º Concluido el experimento. instrumentos y materiales del laboratorio a utilizar. debe entregarse personalmente al profesor hasta 24 horas antes del día fijado para su sustentación. 8º El informe del experimento realizado. Abril del 2013 Ing. Huacho. programada para la 8º y/o 16º semana. el informe presentado y la respectiva sustentación oral. 11º Cada alumno tiene derecho sólo a un (01) trabajo de recuperación experimental. el alumno (o grupo de trabajo) será retirado del laboratorio y considerado como inasistencia. están bajo responsabilidad de los integrantes de cada grupo de trabajo. 9º La sustentación será por grupos y según rol. b) ingerir alimentos. El número e integrantes de cada grupo se establecerá en la primera semana de clases. tendrán un plazo máximo de siete (07) días para su reposición o reparación.Jefe de Laboratorio . entregados. según pautas establecidas en guía de prácticas. a realizarse en las semanas pares según cronograma. c) generar indisciplina. tiene una duración promedio de 30 minutos. Las intervenciones orales de los alumnos se califican individualmente. los alumnos rendirán un test de 10 minutos de duración y correspondiente al tema a desarrollar. DEL TRABAJO ACADÉMICO: 7º Al inicio de cada práctica de laboratorio programada. el grupo de trabajo deberá dejar limpio y ordenado los materiales y equipos utilizados. MANUEL JOSÉ JIMENEZ ESCOBEDO Profesor del curso . ambos serán anulados y calificados con Nota CERO. máximo 4 personas/grupo. E5-T. Recuperac.masa E1-Fluidos Recuperac. G5 E6-T.masa E1-Fluidos E2-Fluidos E3-Fluidos E4-Partíc. E5-T.masa Recuperac.calor E6-T.masa. G8 Nota.masa E8-T. son realizadas en las semanas pares del cronograma académico .masa E7-T. E7-T. G1 E2-Fluidos E3-Fluidos E4-Partíc.masa E1-Fluidos E2-Fluidos E3-Fluidos Recuperac.masa E1-Fluidos E2-Fluidos E3-Fluidos E4-Partíc.calor E6-T. G3 E4-Partíc.masa E8-T. G6 E7-T.calor.masa E7-T.masa E1-Fluidos E2-Fluidos E3-Fluidos E4-Partíc.calor E6-T. G4 E5-T.masa Recuperac. E5-T.masa E7-T.masa E8-T..calor E6-T. DISTRIBUCIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL GRUPOS DE TRABAJO Y Semana 1 Semana 3 Semana 5 Semana 7 Semana 9 Semana 11 Semana 13 Semana 15 Semana 17 e-mail PROGRAMACIÓN E1-Fluidos E1-Fluidos E1-Fluidos E4-Partíc. E6-T.masa E7-T.calor E6-T. y sustentación de informes.masa E8-T.masa E8-T.masa E8-T.calor E6-T. G2 E3-Fluidos E4-Partíc.La presentación. E5-T. E5-T.masa E7-T. G7 E8-T.calor Recuperac.masa E1-Fluidos E2-Fluidos E3-Fluidos E4-Partíc. E5-T.masa E1-Fluidos E2-Fluidos Recuperac.masa E7-T.masa Recuperac.masa E8-T. E5-T. de un tanque cilíndrico con tubo de salida vertical 14 Medidores De Flujo Interno 18 Factores de Fricción. en un sistema de tuberías de sección circular 21 Bomba Centrífuga: evaluación de parámetros característicos de operación 25 Sedimentación Discontinua 29 . Capítulo I LA MECÁNICA DE FLUIDOS Y PARTÍCULAS Cuba de Reynolds: evaluación del régimen de flujo de un fluido 11 Tiempo de Descarga. 8) fluidos de trabajo: agua y querosene. d) Calcular y analizar los errores obtenidos. mediante un tubo conectado en su base.5 Pérdidas de energía por fricción: pérdidas mayores. 4) cronómetros. Para obtener un modelo matemático de solución. 2. Re. Se pretende descargar un tanque cilíndrico vertical.1 Principio de conservación de materia. h f ) como función del tiempo experimental y la variación de carga hidráulica H del fluido. varios.4 Longitud de entrada. balance de materia en estado no estacionario realizado simultáneamente con balance de energía mecánica en estado estacionario. 3. ambos dotados de un nivel y conexión para tubos. uno de base plana. y calcular sus respectivos parámetros de flujo. otro de base cónica. y.1 Equipos y materiales: debe disponerse de: 1) dos tanques cilíndricos. 4. pérdidas menores.3 Factor de corrección de energía cinética. 3. OBJETIVOS 2. 4. en función de los modelos planteados.2 Principio de conservación de energía mecánica. TEMA Este prototipo es un ejemplo típico de problemas en ingeniería relacionados con el flujo de fluidos. ACTIVIDADES DE FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Consultar la bibliográfica adecuada. a confrontar con los resultados experimentales. 6) recipientes plásticos. 7) soportes para los tanques. 3. considerando un modelo de estado cuasi-estacionario. se procederá a estudiar la velocidad de descarga de un tanque a través de un tubo vertical conectado en su fondo. Experimentalmente se obtendrá el tiempo necesario para vaciar el tanque en términos de la velocidad de descarga.1 Objetivo General Evaluar los principios de conservación de materia y energía. 3. en estado Cuasi- estacionario. 3) termómetros. Q. incompresible en condiciones isotérmicas. aplicados en forma simultánea a un sistema isotérmico de composición constante. b) Deducir un modelo estadístico para el tiempo de descarga.2 Objetivos específicos: a) Calcular los parámetros de flujo (<V>. y calcular sus respectivos parámetros de flujo. inicialmente lleno con un fluido Newtoniano. Factor de fricción: métodos de cálculo. Duración del experimento: 3 horas aproximadamente. c) Deducir un modelo matemático para obtener el tiempo de descarga analítico. en forma breve y concisa defina los términos siguientes: 3. TIEMPO DE DESCARGA de un tanque cilíndrico con tubo de salida vertical 1. . 2. 5) probeta graduada. 3. ACTIVIDADES DE REALIZACIÓN PRÁCTICA Para ilustrar la aplicación de los balances materia y energía mecánica. de diversas longitudes y diámetros. se plantea un método de estado cuasi-estacionario. f. 2) tubos intercambiables para salida. Equipos experimentales Dimensiones de los tubos a utilizar. b) Temperatura del líquido. 4.1 Calibración del nivel: a) Por medio del tapón.1 Características del tanque. del nivel de descenso. 4. interno y externo.- 4. d) Repita el procedimiento. b) Material. .2.3. sugeridos y aproximadas. dimensiones físicas (altura y diámetro). y diámetro.- 4. de tubos. Registre la temperatura del fluido b) Permita que el líquido comience a escurrir del tanque c) Registre la variación del tiempo de escurrimiento. Mediciones del tiempo de escurrimiento: a) Fluido de trabajo empleado.3 Datos por consignar. altura como función de volumen del fluido. obture el fondo del tanque. c) Datos de calibración del nivel. para cada uno de los diferentes tanques. llene el tanque y el tubo con el fluido de trabajo hasta una altura prefijada en el nivel. y del tubo de salida: a) Geometría del tanque. d) Temperatura y presión atmosférica. tubos y fluidos.3. c) Tiempo de descarga acumulativo. hasta llegar a desagotar el tanque. b) Llene el tanque con sucesivos volúmenes conocidos de agua sin desagotar los precedentes. un número determinado de veces para obtener valores promedios.2 Procedimiento experimental.2 Medición de los tiempos integrales de escurrimiento: a) Conecte al tanque uno de los tubos de salida. para un intervalo constante de descenso del nivel del líquido.2. acumulativo. longitud.2. Verificar las diferencias. 4. Figura 1. de material cobre y/o aluminio Tubo Diámetro interno (mm) Longitud (cm) 0 3 60 1 3 60 2 5 60 3 8 60 4 5 30 5 5 15 4. por la variación de alturas de nivel del fluido. obtener el tiempo analítico de descarga como función de la geometría del tanque y propiedades físicas del fluido. Además.4. para cada valor obtenido de <V2. debe calcularlo simultánea y numéricamente.1. para obtener los demás parámetros de flujo (Q.4 5. relacionando las ecuaciones 5.3.- Utilice distintos tipos de símbolos para representar los diferentes valores calculados.2 y 5. 5. . 5. respectivamente. expresada como función de la velocidad de descenso (. la velocidad de salida <V2> del fluido. escoger los datos calculados del tubo más representativo para graficar: a) Carga hidráulica H vs t (tiempo de descarga).1.. mº. determinar los errores de cálculo con respecto a valores experimentales. Debe despreciar la energía cinética en la superficie del fluido. fricción del tubo.4 Aplicar balance macroscópico de energía mecánica en estado estacionario.8 Utilice los valores calculados de f y <V2>. pérdidas h f ) experimentales. TF1 TF2 TF3 TFP 5. 5. 5.1 Calcule el diámetro efectivo del tanque. Se sugiere la siguiente planilla para registro de datos: Tubo Nº: diámetro (mm): Longitud (cm): Dato Nivel Tiempos de descarga (seg) Nº (cm) T1 T2 T3 Promedio 0 24 T1o T2o T3o T0 1 22 T11 T21 T31 T1 … … … … … … n 0 T1n T2n T3n Tn Descarga total (seg) VACÍO TD1 TD2 TD3 TP1 Temperatura fluido (ºC) --. b) Derivando la ecuación estadística t = f (H). b) Velocidad de salida <V2> vs H (carga hidráulica).2 Deduzca a partir del balance macroscópico de materia en estado no estacionario.3 Considerando un polinomio de orden 2. 5. tubo y fluido usado: 5.1.5 La velocidad de descenso (-dH/dt).7 El factor de fricción f como función del número de Reynolds.1 Cálculos por efectuar.2 y 5.2. Re. evaluar términos adecuados para estimar las pérdidas totales de carga hidráulica hf (conexión tanque-tubo. numérica o gráficamente. y teóricos. ACTIVIDADES DE EVALUACION 5.1. los puntos experimentales deben ser suavizados mediante una correlación para trazar la curva apropiada.dH/dt) y de la relación de diámetros (tubo/tanque).6 Utilizar las ecuaciones deducidas en 5.1.1. Finalmente. log del número de Reynolds. d) Factor de fricción f vs Ln (Re).1. 5.2 Gráficos sobre los cuales informar. la relación del tiempo acumulativo de escurrimiento experimental como función de H.1. estadísticos. c) Velocidad de descenso (-dH/dt) vs H (carga hidráulica).1.1.1.>. debe ser obtenida así: a) Diferenciando. correlacione los valores experimentales del tiempo de escurrimiento y obtenga la ecuación estadística t = f (H).para cada tipo de tanque. a partir de los datos obtenidos por calibración. obtenida en 5. c) Iterativamente.1.1. 5.1 Según tipo de tanque y fluido utilizado. 5. longitud de entrada) que permita deducir una ecuación para el cálculo analítico de la velocidad de salida <V2> del fluido. 7 ¿Influiría en los resultados teóricos. es decir. b) T Carga hidráulica H vs t (tiempo de descarga). 5. indicar las limitaciones.3.3. a medida que se emplean tubos más cortos.3. fluido y tubos utilizados. En caso contrario. para todos los tubos de longitud constante. o estos se emplean en todas las regiones. 5.1 ¿Qué es un proceso transitorio y qué uno estacionario? ¿Qué características distinguen a un modelo como quasi-estacionario? 5. transición o turbulento) tiene preponderancia sobre los modelos matemáticos deducidos.3.2 Para cada tipo de tanque.2 Cuando existe un fenómeno rápido y simultáneamente uno lento ¿cuál fenómeno gobierna la dinámica del proceso? 5.10 El régimen de flujo (laminar.4 Explicar la razón de la desviación del tiempo de descarga experimental respecto al valor teórico. DESARROLLO DEL PRESENTACION DEL SUSTENTACION DEL TRABAJO DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO Fecha : Fecha : Fecha : ____________ _____________ _____________ V° B° Profesor V° B° Profesor V° B° Profesor . para todos los tubos de diámetro constante. 5. grafique: a) Carga hidráulica H vs t (tiempo de descarga).3 ¿Cómo explica la importancia de calcular el diámetro efectivo del tanque? ¿Por qué no se considera el diámetro físico real? 5.3. ¿Cómo deduciría el tiempo de escurrimiento.3 Cuestionario.3.3.2. si se considera los términos de energía cinética que se despreciaron al efectuar el balance macroscópico de energía mecánica? 5.9 Explique si el término Longitud de Entrada influye en los resultados.3. 5.5 ¿Cuál es el factor influyente en la desviación de los valores del tiempo de descarga a medida que se emplean tubos de mayor diámetro? 5.3.6 Considere el caso que no se utiliza ningún tubo. la descarga se produce a través del orificio.3.- 5. respecto al tubo más corto? 5.8 ¿Qué criterios son necesarios para aplicar un balance de conservación de cantidad de movimiento? ¿Qué importancia relativa esperaría que tuvieran los efectos de la aceleración de la gravedad? 5. y cuál serían estos valores? ¿Aumenta o disminuye. Los fluidos tanto líquidos como gases. 2. Figura 1. para agua y aire. MEDIDORES DE FLUJO INTERNO 1. 4. de carga variable. en forma breve y concisa defina los términos siguientes: 3. 3. 6) cronómetros. 4. de agua sobre mercurio.1 Teoría de medidores. 3. para sistemas de flujo con agua y aire. compresibles e incompresibles. TEMA En los procesos industriales. utilizando una placa de orificio y rotámetros. para medir caudal. como función de la variación de presión. ACTIVIDADES DE REALIZACION PRÁCTICA Se procederá a estudiar una metodología apropiada para medir la velocidad de flujo de fluidos. casi siempre circulan por el interior de conducciones cerradas. b) Calcular la velocidad de flujo teórica como función de la variación de presión a través de un medidor de flujo interno.2 Ecuación general de los medidores de flujo. respectivamente. Medidor primario.4 Radio hidráulico. 2. 5) probeta graduada. equipada con una placa de orificio y accesorios varios. Equipo experimental . Diámetro hidráulico.3 Medidores de presión. en el sistema de tuberías y accesorios. OBJETIVOS 2. 3) un manómetro de 90 cm. en el diseño de medidores de flujo.Se debe disponer de: 1) un sistema de tubería para flujo de agua y aire. pero con más frecuencia de sección circular..5 Carga dinámica útil. respectivamente. Tipos de medidores de flujo interno: de velocidad. 3. a diferentes velocidades de flujo. y. Se estudiarán las técnicas apropiadas para medir ciertas propiedades de los fluidos así como algunos parámetros de flujo.1 Equipos y materiales. 3. siempre se tratan problemas prácticos de transporte de fluidos desde un lugar a otro y de la medida de sus velocidades de flujo. Duración del experimento: 3 horas aproximadamente. para cada sistema de flujo. 3. ACTIVIDADES DE FUNDAMENTACION TEÓRICA Consultar la bibliográfica adecuada. 4) termómetros.1 Objetivo general: Verificar la aplicación práctica de los principios de conservación de masa y energía mecánica. y de área variable. considerando estado estacionario. a veces de sección cuadrada o rectangular. medidor secundario. d) Calcular las pérdidas de energía por fricción. utilizando una placa de orificio concéntrica. Potencia útil.2 Objetivos específicos: a) Calcular la velocidad de flujo experimental. 2) recipientes calibrados. c) Calcular el coeficiente de descarga experimental. determine la variación de presión (en mm de fluido manométrico) para los diferentes valores de caudal (obtenidos al abrir parcialmente la válvula V-D.3. seguir el procedimiento siguiente: 4. de mercurio para agua y glicerina para aire.5 Terminado el trabajo experimental. ahora utilizando aire determine la variación de presión.. 80. para flujo de agua. de descarga del fluido de trabajo (se sugiere: 10.3 Datos por consignar. 4.3.2.2. número y dimensiones. 4.1 Sobre el sistema de tuberías: a) longitudes y diámetros. 4. Para cualquiera de los casos anteriores.realizará los experimentos siguientes: Experimento A: Evaluar placa de orificio. d) Temperaturas: de fluido de trabajo y ambiente del laboratorio.- 4. apagar el sistema auxiliar de transporte de fluidos. c) Lectura del tiempo empleado para recoger volumen de agua. Experimento D: Evaluar un rotámetro. Experimento C: Evaluar un rotámetro. b) Lectura de la variación de la escala del rotámetro. utilizando sistema de tuberías con bomba centrífuga. Se sugiere la siguiente planilla para registro de datos: Fluido de trabajo: Temperatura ambiente: Dato Abertura ∆P Volumen Tiempo Caudal Temperatura Nº V-D (%) (mm Hg) fluido (L) (min) Q = V/t fluido (ºC) h1 v1 t1 1 10 h2 V2 t2 <Q1> T1 h3 V3 t3 … … … … … … … h1 v1 t1 n 100 h2 V2 t2 <Qn> Tn h3 V3 t3 . 70. para flujo de agua. 4. efectúe una limpieza general del equipo experimental. para los diferentes valores de caudal.2. 30. 20. utilizando sistema de tuberías con ventilador. Además.2. para flujo de aire. 90 y 100 %).2 Procedimiento experimental. respectivamente. 60. utilizando sistema de tuberías con ventilador. utilizando sistema de tuberías con bomba centrífuga. Finalmente. 40.2. según la escala de trabajo pre-establecida).2 Elimine el contenido de aire en el sistema de tuberías de flujo de agua. debe ajustar la altura de las columnas de agua en el manómetro de mercurio. aguas arriba y agua abajo. 4. c) tipos de accesorios: material.3 Para el sistema de flujo a estudiar.4 Repetir el paso anterior. para flujo de aire.4. 50. b) Características técnicas de dispositivos de medición de flujo. 4.2 Mediciones del flujo: a) Lectura de la variación del manómetro. Experimento B: Evaluar placa de orificio.1 Antes de comenzar el trabajo establecer una escala de abertura de la válvula V-D. 6 ¿Influye el tipo de fluido manométrico? Fundamentar. como función de los valores experimentales del caudal Q promedio. ¿Las razones serán las mismas para sistemas de flujo de fluidos.3.3. ∆ P. 5.4 Calcular las pérdidas de energía por fricción en el sistema de tuberías.1.para cada sistema de flujo de fluido: 5.2.2 Explique porque existe diferencias entre los valores calculados del coeficiente de descarga Co experimental.3 Cuestionario.1.2 Realizar cálculos del flujo másico m.- Utilice distintos tipos de símbolos para representar los diferentes valores calculados. Fundamente su respuesta. 5.2.1. para obtener el valor del coeficiente Co. ¿se obtendrían los mismos resultados? Fundamente su respuesta.3. respectivamente. 5.2 Gráficos sobre los cuales informar.3. 5. para medir parámetros de flujo. 5.1 Grafique Q vs. aguas arriba y aguas abajo.3.2 Grafique la relación de flujos (experimental/teórico) como función del número de Reynolds Re. respectivamente. 5. compresibles e incompresibles? 5.3 ¿Cómo obtendría el error de la medición? 5. 5. ACTIVIDADES DE EVALUACION 5.1 Cálculos por efectuar.- 5. transición y turbulento.8 ¿Por qué se realiza la Curva de Calibración de los Rotámetros? DESARROLLO DEL PRESENTACION DEL SUSTENTACION DEL TRABAJO DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO Fecha : Fecha : Fecha : ____________ _____________ _____________ V° B° Profesor V° B° Profesor V° B° Profesor . los puntos experimentales deben ser suavizados mediante una correlación para trazar la curva apropiada.1 ¿Cuál es la diferencia entre caudal aparente y caudal real? 5.3.3 Efectuar cálculos teóricos de todos los parámetros de flujo. Ln Q vs Ln ∆ P.3. y los proporcionados por la literatura.1.3.7 ¿Qué es la caída de presión máxima y qué la caída de presión irreversible en un medidor de orificio? 5. del medidor de flujo respectivo. identifique las regiones correspondientes a flujo laminar. 5. utilizando la ecuación general de los medidores de flujo. 5. 5.4 Explique cuáles son las ventajas y las desventajas de utilizar una placa de orificio y un rotámetro..5 Si los sistemas de tuberías se instalaran en posición vertical.1 Deducir la ecuación experimental Q= α ∆P n . velocidad promedio <V> de salida y número de Reynolds Re. Además.5. 5) recipiente calibrado. recorriendo ductos de diversos diámetros y longitudes. 3. de 90 cm. para medir caudal..2. ejerce una fuerza de arrastre sobre la superficie sólida con la cual se pone en contacto y que solamente actúa sobre la interfase mojada.5 Pérdidas de carga por fricción: pérdidas mayores y menores.4 Rugosidad absoluta y rugosidad relativa. la fuerza es directamente proporcional al producto del área mojada y un valor de su energía cinética. completamente llena con un fluido en movimiento. 3.3 Calcular la fuerza de arrastre del fluido sobre las paredes de la tubería. gráficos e iterativos. este factor es función de las características del conducto y de las propiedades del fluido. en forma breve y concisa defina los términos siguientes: 3.2 Calcular el factor de fricción y demás parámetros de flujo. 2. varios.1 Equipos y materiales. OBJETIVOS 2.1 Calcular las pérdidas de carga hidráulica como función de la caída de presión. 4. 6) cronómetro.3 Longitud de entrada. Métodos de cálculo: analíticos. Cuando el régimen de flujo está bien establecido. ACTIVIDADES DE FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Consultar la bibliográfica adecuada. siendo ambas características del sistema. 2. 2.2 Objetivos específicos: 2. la fuerza de arrastre se balancea exactamente por la caída de presión a lo largo de la tubería sobre la cual actúa la fuerza. En el caso de un tubo de sección transversal uniforme. 2. ACTIVIDADES DE REALIZACION PRÁCTICA Se procederá a determinar la pérdida de carga hidráulica que tiene lugar cuando circula agua con diferentes caudales.El equipo a emplear consta de: 1) un sistema de tres conductos de ensayo. Figura 1. 8) recipientes de plástico. TEMA Cuando un fluido recorre un conducto.2. de sección circular y equipados con anillos piezométricos.1 Objetivo general Verificar la relación existente entre la variación de presión y la velocidad volumétrica de flujo a través del conducto por el cual circula un fluido.2.6 Factor de fricción. en tubos lisos y ásperos. 3. Al coeficiente de proporcionalidad se le denomina factor de fricción. 4) instalación auxiliar de tuberías y accesorios para bombeo. para un fluido que circula a través de un conducto de sección circular. 3) fuente de agua limpia.1 Principio de conservación de materia. 3.2 Principio de conservación de energía mecánica. FACTORES DE FRICCIÓN en un sistema de tuberías de sección circular 1. Equipo experimental . 7) termómetro. Duración del experimento: 3 horas aproximadamente. y su determinación como función del tipo de flujo. 3. 2) un manómetro de agua sobre mercurio. 3. 4. excepto V-2. de tal forma de asegurar que no se produzca un cambio brusco de presión cuando se alcanza un valor máximo de altura en el manómetro de Hg.0 3. excepto válvula V-D. Efectúe la medición del caudal y de la variación de presión. y 100 %. 50. 4. 75. b) Abra totalmente la válvula de entrada del tubo a evaluar (V-1.0 4. como escalas de abertura). V-4 ó V-6. y familiarícese con la operación del equipo.1 Sobre el conducto a estudiar: a) dimensiones del diámetro (nominal. según sea el caso). V-4 ó V- 6. La finalidad es tomar precauciones. apagar el sistema de bombeo y efectuar una limpieza general del equipo utilizado. determine la variación de presión (en mm de Hg) para cada valor del caudal (obtenidos por combinación de aberturas de las válvulas de entrada y salida. acero comercial cédula 40.50 B Central 1.- 4. V-3 ó V-5. lectura manométrica. 4. en cada línea.50 4.00 C Superior 1. y encienda la electrobomba. de cada tubo respectivamente).3. equipados con anillos piezométricos: Tubería Ubicación Diámetro nominal (pulg. distancia entre anillos piezométricos. c) Abra lentamente la válvula de salida del tubo que se desea estudiar (V-2. Además.2.- 4. desalojar el agua de todas las tuberías y la bomba.2 Eliminar el contenido de aire en todo el sistema de tuberías.3 Concluidas las diferentes mediciones de presión y caudal. correspondientes a cada tubería a estudiar. procediendo así: a) Iniciar con todas las válvulas cerradas. en caso contrario el fluido manométrico saldría expulsado violentamente del instrumento.2.1 Estudie la ubicación de todas las válvulas (se sugiere establecer: 10. debe ajustar la altura de las columnas de agua en el manómetro de mercurio. d) Para cada uno de los tres tramos de tubería a estudiar.3 Datos por consignar. b) longitud del tramo de tubería.2 Procedimiento experimental.) Longitud tramo (m) A Inferior 1. Esquema experimental para evaluar factores de fricción en tuberías Dimensiones sugeridas para tramos de ensayo.0 6. según corresponda).2. Figura 2. 4. externo e interno). c) tipo de material. y tipos de accesorios. 25. . 1 Cálculos por efectuar.1.1.- 5. 5. realice cálculos y análisis de errores comparativos.3.5 Correlacione el factor de fricción experimental como función de la velocidad <V>.7 Calcule la fuerza de arrastre.3.3 Calcule el número de Reynolds como función de los valores experimentales del caudal Q. 5. 5. en estado estacionario. del caudal Q.1.2 Mediciones de presión: a) Lectura manométrica de variación de presión.1. 4. frente a los resultados experimentales y estadísticos obtenidos anteriormente. c) Temperatura del agua. en mm Hg.4 Utilizando relaciones manométricas deducir la ecuación para el cálculo del factor de fricción experimental.3 Mediciones del caudal: a) Lectura del manómetro. b) Lectura del tiempo y volumen de agua. ACTIVIDADES DE EVALUACION 5.2 Deducir la ecuación experimental Q= α ∆P n . Además.6 Calcule factor de fricción teórico. de la placa de orificio. en tanque calibrado. y temperatura del ambiente Se sugiere la siguiente planilla para registro de datos: Línea a estudiar: Fluido de trabajo: agua Dato Abertura ∆ P placa Volumen Tiempo Caudal Temperatura ∆P fricción Nº V-D (%) (mm Hg) fluido (L) (min) Q = V/t fluido (ºC) (mm Hg) h1 v1 t1 h1 h2 v2 t2 h2 1 10 h3 v3 t3 <Q1> T1 h3 h4 v4 t4 h4 h5 v5 t5 h5 … … … … … … … … h1 v1 t1 h1 h2 v2 t2 h2 n 100 h3 v3 t3 <Qn> Tn h3 h4 v4 t4 h4 h5 v5 t5 h5 5. Calcule el factor de fricción estadístico. 5. 5. a partir de las ecuaciones analíticas universales. como función de la variación de presión y del caudal. b) Presión atmosférica.1.1. como función de la energía cinética. y del número de Reynolds Re. . acoplado para placa de orificio. 5. para todo el sistema.1. para obtener el valor del coeficiente Co.1 Efectúe balances macroscópicos de masa y energía mecánica. 4. Calcule también la Longitud de entrada como función del Reynolds. 5.2 Gráficos sobre los cuales informar.- Utilice distintos tipos de símbolos para representar los diferentes valores calculados. Además; los puntos experimentales deben ser suavizados mediante una correlación para trazar la curva apropiada. Para todos los casos identifique las regiones correspondientes a flujo laminar, transición y turbulento. 5.2.1 Grafique f vs. Q, y, Ln f vs.Ln Q, respectivamente. 5.2.2 Grafique f vs. Re, y, f vs. Ln Re, respectivamente. 5.2.3 En una misma gráfica, para cada línea, grafique Q vs. ∆ P (metros de H 2 O). 5.2.4 En una misma gráfica, para cada línea, grafique Ln Q vs Ln ∆ P. 5.3 Cuestionario 5.3.1 ¿Qué es el factor de fricción? ¿Cómo se distingue el factor de fricción de Darcy del factor de fricción de Fanning y cómo se usan ambos en el cálculo de las pérdidas por fricción? 5.3.2 ¿Qué es la fricción de rozamiento y qué la fricción de forma? 5.3.3 ¿Cómo se relacionan los esfuerzos cortantes en la pared de un tubo con el factor de fricción? 5.3.4 ¿Cómo se relaciona la caída de presión en un tubo con el factor de fricción? 5.3.5 ¿Qué es un accesorio en una red de tuberías? ¿Qué es la longitud equivalente de un accesorio? 5.3.6 ¿Qué es el coeficiente de rozamiento de un accesorio? 5.3.7 ¿Porqué los anillos piezométricos están colocados a una considerable distancia de las válvulas? ¿Es predominante el efecto de la longitud de entrada al conducto? 5.3.8 ¿Para qué tipo de fluido y en qué circunstancias, es conveniente aplicar todos los datos del factor de fricción experimental?. ¿Se vería afectado como por la longitud y diámetro? 5.3.9 Cuando un tubo tiene mayor rugosidad absoluta, el aumento de la resistencia al fluido ¿se explica como consecuencia del arrastre friccional, o de la resistencia de forma? 5.3.10 ¿Para qué tipo de fluido y en qué circunstancias, es conveniente aplicar todos los datos del factor de fricción experimental?. ¿Se vería afectado como por la longitud y diámetro? 5.3.11 Explique la razón por la cual la rugosidad de la pared de un tubo se pone de manifiesto en el régimen turbulento y no en el laminar. 5.3.12 Cuando un tubo tiene mayor rugosidad absoluta, el aumento de la resistencia al fluido ¿se explica como consecuencia del arrastre friccional, o de la resistencia de forma? DESARROLLO DEL PRESENTACION DEL SUSTENTACION DEL TRABAJO DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO Fecha : Fecha : Fecha : ____________ _____________ _____________ V° B° Profesor V° B° Profesor V° B° Profesor BOMBAS CENTRIFUGAS evaluación de parámetros característicos de operación 1. TEMA Debido al gran desarrollo de la tecnología en la época actual, el ingeniero necesita tener un buen conocimiento de las bombas, pues no hay industria o servicio público que no use equipos de bombeo de un tipo ú otro. Los fluidos se mueven a través de tuberías, aparatos o la atmósfera, por medio de bombas, ventiladores, y compresores. Estos dispositivos aumentan la energía mecánica del fluido. Este aumento de energía puede emplearse para incrementar la velocidad, la presión o la altura dinámica del fluido. 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo general: Determinar las características experimentales de una bomba centrífuga en un sistema de tuberías y accesorios. 2.2 Objetivos específicos: a) Calcular la carga hidráulica útil desarrollada por una bomba centrífuga. b) Calcular la potencia útil, potencia al freno, y la eficiencia de una bomba centrífuga. c) Calcular la carga neta de succión positiva, requerida. d) Calcular la distribución de caudales en un sistema de tuberías. 3. ACTIVIDADES DE FUNDAMENTACION TEORICA Consultar la bibliográfica adecuada, en forma breve y concisa defina los términos siguientes: 3.1 Introducción a las Turbo máquinas. Clasificación de los equipos de bombeo. 3.2 Criterios para la selección correcta de una bomba. 3.3 Bombas centrífugas. Sistemas de bombas en serie, paralelo, y serie-paralelo. 3.4 Carga cinética, carga de presión, carga estática, y carga dinámica total. 3.5 Potencia hidráulica útil HPH, potencia al freno BHP. Eficiencia de una bomba. 3.6 Carga neta de succión positiva NPSH. Cavitación. 3.7 Curvas características de operación de una bomba centrífuga. 3.8 Velocidad específica. Unidades homólogas, reglas de semejanza. 4. ACTIVIDADES DE REALIZACIÓN PRÁCTICA Procederá a determinar experimentalmente los parámetros característicos de operación para un sistema de bombeo de agua, utilizando una bomba centrífuga, a través de red de tuberías y accesorios. Duración del experimento: 4 horas aprox. 4.1 Equipos y materiales.- el sistema consta de: 1) un banco de bombas centrífugas equipado con tuberías, instrumentación y accesorios varios; 2) fuente de agua limpia; 3) recipiente calibrado; 4) termómetros; 5) cronómetro; 6) multímetro digital; Figura 1. Sistema experimental para evaluación de bombas centrífugas Figura 2. Esquema del sistema experimental, banco de bombas centrífugas 4.2 Procedimiento experimental.- realizar los experimentos siguientes: Experimento A: Determinar los parámetros y curvas características operacionales para una bomba centrífuga. Experimento B: Determinar los parámetros y curvas características operacionales para dos bombas centrífugas, conectadas en serie. Experimento C: Determinar los parámetros y curvas características operacionales para dos bombas centrífugas, conectadas en paralelo. Para cualquiera de los casos citados, seguir el procedimiento siguiente: 4.2.1 Antes de comenzar, estudie la ubicación de todas las válvulas (se sugiere establecer una escala de abertura: 20, 40, 60, 80 y 100 %). Familiarícese con la operación del equipo 4.2.2 Inicialmente utilizar tubería A (mantener cerrada la válvula V-B). Luego, proceda a medir los caudales para las diferentes combinaciones de abertura de las válvulas de succión VS-A y descarga VD-A. Así mismo, en forma simultánea debe registrar los valores de presión de succión, presión de descarga, temperatura del fluido, y la potencia eléctrica consumida. 4.2.3 Repetir el procedimiento anterior, ahora utilice la tubería B (debe mantener cerrada la válvula V-A). Efectúe combinaciones apropiadas de las válvulas VS-B y VD-B. 4.2.4 Repetir el mismo procedimiento anterior, utilizando ahora las dos tuberías, válvulas V-A y V-B abiertas. Registre los valores de parámetros operacionales para diferentes combinaciones de las válvulas de succión VS y descarga VD, respectivamente. 4.2.5 Terminado el trabajo experimental, apague el sistema de bombeo. Realice una limpieza general del equipo, desaloje el agua contenida en las tuberías y la bomba centrífuga. 4.3 Datos por consignar.- 4.3.1 Respecto a la bomba centrífuga, y sistema de tuberías: a) Características técnicas de electrobomba: caudal máximo, carga, rpm, potencia, material, etc. b) Material, longitud y diámetros de tubos. c) Características y cantidad de: instrumentos y accesorios. d) Alturas topográficas de referencia. presión atmosférica 4. utilizando caudalímetro. en las líneas de succión y de descarga. en estado estacionario para el sistema a través de las tuberías utilizadas. requerida. -∆P ∆P Potencia Nº V-S V. como función del caudal Q y de las rpm del motor.3. respectivamente b) Distribución de caudales por cada línea de descarga. ACTIVIDADES DE EVALUACION 5. 4. velocidad promedio de flujo <V>. b) Medición indirecta: lectura de voltios y amperios. y la eficiencia η de la bomba centrífuga como función del caudal Q. energía de presión Hp. y la carga total H T (Ws).1.- 5. y la carga total H T (Ws). q2 v2 t2 Tf1 Ps1 Pd1 w1 q3 v5 t5 … … … … … … … … … … q1 v1 t1 n 100 valor cte. . calcular los parámetros operacionales siguientes: a) flujo másico <mº>. en las líneas de succión y de descarga.2 Para el caso de las dos electrobombas. c) Carga hidráulica debido a: energía cinética Hv.3 Medición de potencia eléctrica consumida por electrobomba a) Medición directa: lectura en vatímetro. como función de Q f) Velocidad específica. Se sugiere la siguiente planilla para registro de datos: Experimento: Línea de descarga: Dato Abertura (%) Caudalímetro Volumen Tiempo Temp. energía potencial Hz.1 Cálculos por realizar. c) Lectura de presión de succión y presión de descarga. d) Lectura de temperatura fluido y ambiente. Potencia al freno BHP. q2 v2 t2 Tfn Psn Pdn wn q3 v5 t5 5. en tanque calibrado. se pide: a) Pérdidas de energía mecánica. y las pérdidas totales. conectadas en serie y en paralelo. b) Lectura del tiempo y volumen de agua. d) Potencia útil HPH. 5. energía de presión Hp.D (m3/Hr) fluido (L) (min) fluido (ºC) succión descarga eléctrica q1 v1 t1 1 10 valor cte.3. y las pérdidas totales. e) La carga neta de succión positiva NPSH.1 Utilizando balances de materia y energía mecánica.1. y el número de Reynolds Re. respectivamente c) Carga hidráulica debido a: energía cinética Hv. b) Pérdidas de energía mecánica. en función del caudal <Q>. energía potencial Hz.2 Medición de caudal y presiones: a) Lectura directa del caudal. 2 ¿Qué tipo de bomba recomendaría utilizar para la succión de agua del subsuelo. 5. 5.- 5. que se encuentra a una profundidad de 200 metros. en un diagrama único. Q. interprete los casos siguientes: a) Si ambas bombas se conectan en serie.5.3. las cargas hidraúlicas (H T .- Utilice distintos tipos de símbolos para representar los diferentes valores calculados.3. 5. grafique las curvas características (H T . dos bombas conectadas.3. 5.2. BHP) vs. caudal. Curvas características de una bomba centrífuga DESARROLLO DEL PRESENTACION DEL SUSTENTACION DEL TRABAJO DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO Fecha : Fecha : Fecha : ____________ _____________ _____________ V° B° Profesor V° B° Profesor V° B° Profesor .3. Además.1 ¿Cuáles son las principales aplicaciones de las bombas centrífugas?.3 Cuestionario. Hz.2. 5.4 Para los datos y gráfica experimentas. hf T . las potencias (HPH. en un diagrama único.2. Figura 3. los puntos experimentales deben ser suavizados mediante una correlación para trazar la curva apropiada. BHP. NPSH) como función del caudal Q.3 Utilizando escalas apropiadas e independientes en el eje de ordenadas. Hv.2 Grafique.3 En función de que potencia varía la cantidad de fluido que regresa de la descarga a la succión.1 Grafique. 5. y distribuirla en una comunidad? 5. b) Si ambas bombas se conectan en paralelo. η ) vs Q. en un diagrama único. caudal. Hp.2 Gráficos sobre los cuales informar. 3. d) Analizar y comparar la data experimental obtenida con los modelos teóricos. 3. b) Comprobar la validez de la Ley de Stokes aplicada a la Sedimentación vertical. TEMA Frecuentemente es necesario separar los componentes de una mezcla sólido-fluido en fracciones individuales diferenciadas entre sí. y defina en forma breve los conceptos siguientes: 3.2 Objetivos específicos: a) Calcular la velocidad de Sedimentación en tubos de sección circular y cuadrada. ecuación de Nakamura. 5) cronómetro. de sección circular y cuadrada.6 Principales aplicaciones industriales de la Sedimentación. 4.2 La sedimentación. 4) una balanza. Modelos teóricos. para nuestro caso se utilizará CaCO3. 2. 4.5 Criterios básicos para el diseño de un sedimentador industrial. .. en tubos verticales e inclinados. 8) recipientes de plástico varios. 3. 3. Duración del experimento: 3 horas aproximadamente. 3. con ángulo variable. 3. 6) carbonato de calcio. c) Comprobar la validez de la teoría de Kinch. OBJETIVOS 2. útil y necesario a nivel industrial.4 Velocidad de Sedimentación. las operaciones de Sedimentación se llevan a cabo en equipos intermitentes o continuos. En la industria.El equipo a emplear consta de: 1) tres probetas graduadas de un litro. y la ecuación de Graham-Lama aplicada a la sedimentación inclinada. en posición vertical e inclinada. los cuales reciben el nombre de ESPESADORES. estado y composición química de sus partículas.1 Equipos y materiales. El diseño de un espesador es posible a través de la información obtenida de la Data de Laboratorio en un Proceso intermitente. Características. ACTIVIDADES DE FUNDAMENTACION TEORICA Realice una adecuada investigación bibliográfica.3 Procesos de Sedimentación continuos y discontinuos. 2) un sistema de plano inclinado. SEDIMENTACIÓN DISCONTINUA 1. por el tamaño.1 La mecánica de partículas.1 Objetivo general Evaluar la velocidad de sedimentación de partículas de Carbonato de Calcio en la zona de velocidad constante. ACTIVIDADES DE REALIZACIÓN PRÁCTICA Se procederá a determinar la velocidad de sedimentación que tiene lugar cuando se utilizan tubos de sección circular y cuadrada. 2. 2. respectivamente.2 Preparar suspensiones de CaO 3 de concentraciones 30 gr/L. c) dimensiones longitudinales (ó axiales. b) Presión y Temperatura. c) Temperatura del medio solvente.- 4.4 Para cada uno de los ensayos a realizar poner a funcionar los cronómetros y registrar varios datos.1 Sobre la probeta a utilizar.3 Homogenizar las suspensiones.3 Datos por consignar...2 Procedimiento experimental.2. hasta llegar a un límite constante de la interfase.2 Mediciones experimentales de la sedimentación: a) Registre la variación del tiempo de descenso de la interfase. invirtiendo y agitando vigorosamente la probeta a utilizar. de variación de la altura de interfase en un determinado intervalo de tiempo. N . 80 gr/L y 120 gr/L. respectivamente.2. hasta el momento en que se inicie la prueba experimental en la posición predefinida. 4. 4. Se sugiere la siguiente planilla para registro de datos: Probeta utilizada: sección circular Posición angular: 90° Dato 30 gr/Litro 80 gr/Litro 120 gr/Litro Nº H (cm) T (min) H (cm) T (min) H (cm) T (min) 1 . angular.1 Ubicar las probetas: en posición vertical.3.5 Concluidas las diferentes mediciones experimentales. o ubicación. d) Posicionamiento. externo e interno.3. acumulativo. Fig. del ambiente de trabajo. y de la suspensión. para un intervalo constante del nivel. correspondientes a cada tipo de esquema. para ser utilizadas en la sedimentación vertical e inclinada. a) tipo de material. 4. y característica geométricas. b) dimensiones de la sección transversal. 4.- 4. externo e interno). 45° y 60°.2.2. diámetro o lado. efectuar una limpieza general del equipo utilizado. 4. 1 Equipo experimental de sedimentación 4. 4. la prueba experimental termina cuando la interfase sólida no desciende. para la posición inclinada se utilizarán ángulos de 30°. 3. ACTIVIDADES DE EVALUACION 5.1 Calcule la velocidad de sedimentación como función de valores experimentales. los puntos experimentales deben ser suavizados mediante una correlación para trazar la curva apropiada. 5. 5.2 Gráficos sobre los cuales informar.2 Calcule la velocidad de sedimentación a partir de los modelos analíticos. Log C.- Utilice distintos tipos de símbolos para representar los diferentes valores calculados.2. realice cálculos y análisis de errores. Para sistemas de igual geometría. Concentración.4 ¿Qué criterios utilizaría para que la suspensión esté mejor homogenizada?.3. o es mejor un burbujeo de gas inerte? 5.3.5 Explique cómo se debe diseñar un esquema experimental de proceso continuo que se pueda implementar a nivel de Laboratorio. DESARROLLO DEL PRESENTACION DEL SUSTENTACION DEL TRABAJO DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO Fecha : Fecha : Fecha : ____________ _____________ _____________ V° B° Profesor V° B° Profesor V° B° Profesor . para cada tipo de sistema y concentración utilizada. y Log V vs.1 Grafique nivel de descenso H vs.3 ¿Para sistemas inclinados.2. para cada tipo sistema y concentración utilizada.3 Cuestionario 5.3.5.. ¿Se vería afectado por la agitación. 5. y debe correlacionar estadísticamente. o es mejor en función de su componente horizontal L ?. Tiempo. concentración y diferente posición).1 ¿Porqué difiere la velocidad de sedimentación para sistemas de igual geometría y diferentes concentraciones?.2 ¿Porqué difiere la velocidad de sedimentación para sistemas de igual concentración y diferente geometría?. Además. 5.1 Cálculos por efectuar.- 5.1.3.1. posición y diferente concentración (como de igual geometría. Además.2 Grafique Velocidad vs. 5. realice las acciones siguientes: 5. 5. 5. Indique ventajas y desventajas. es conveniente la medición directa del nivel de descenso H. Capítulo II LA TRANSFERENCIA DE CALOR La conducción de calor transitoria 33 Intercambiadores de calor: evaluación de parámetros de diseño y operación 36 . Inicialmente se analizará la transferencia de calor en estado transitorio. como de la posición. 4. El número de Biot y el número de Fourier..6 Sistemas de capacidad concentrada. tanto del tiempo. CONDUCCIÓN DE CALOR TRANSITORIA 1. 3) tres termómetros o termopares.2 Fundamentos de la transferencia de calor: leyes y mecanismos.se utilizarán 1) materiales sólidos de ensayo: paralelepípedo. ACTIVIDADES DE REALIZACIÓN PRÁCTICA Se procederá a determinar los parámetros característicos de la transferencia de calor transitoria. 2. 3. Duración experimento: 3 horas aprox. para cuerpos sólidos de diferentes geometrías que no poseen fuentes internas de energía. donde la temperatura no sólo depende el tiempo sino que también varía al interior del sistema. se introducirá un cuerpo sólido en un fluido de menor temperatura.1 El calor y la temperatura. 4) cronómetro.2 Objetivos específicos: a) Comprobar el proceso de transferencia de calor por conducción transitoria. OBJETIVOS 2. el flujo de calor transitorio es de gran importancia práctica en el diseño ingenieril de los sistemas industriales de calentamiento y enfriamiento. c) Utilizar correctamente las cartas adimensionales de Heisler. ACTIVIDADES DE FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Realice una adecuada investigación bibliográfica. en general. Figura 1. 4.3 Conductividad y difusividad térmica.1 Equipos y materiales.5 Balance de energía para diferentes sistemas coordenados. 3. para que en forma clara y concisa defina los conceptos siguientes: 3. 2) cocinilla eléctrica. y calcular sus respectivos parámetros característicos de la transferencia de calor. Por tanto. 3. utilizando tres (03) cuerpos sólidos de geometría diferentes. b) Analizar y entender la transferencia de calor en sistemas de capacidad concentrada. 3. más complejo que los de conducción en estado permanente debido a que la temperatura depende.1 Objetivo general: Evaluar y analizar experimentalmente la conducción de calor transitoria en cuerpos sólidos. Sistema experimental. 2. dando una transferencia de calor del sólido al fluido.4 Ecuación general de la conducción de calor. 3. 3. TEMA Los procesos de conducción de calor transitoria es. barra cilíndrica y una esfera. 5) multímetro. Posteriormente. para transferencia de calor transitoria . 2. También la variación de temperatura del fluido de enfriamiento y la temperatura del aire circundante. y potencia eléctrica suministrada al sistema.1 Respecto a los cuerpos sólidos: a) material de construcción.3. 4.3 Respecto al medio calefactor: a) Características técnicas. 4. aproximadamente una hora (dependiendo de la geometría y masa del sólido).3. en tiempo transcurrido. 4. aire circundante y del laboratorio. b) Distribución de los termopozos.7 Instalar el sistema. ubicando el controlador de la cocinilla eléctrica en una posición establecida para mantener una temperatura de calentamiento constante. 4. Registrar la temperatura inicial del fluido frío y del aire circundante. estudie la ubicación de los diferentes puntos de medición de temperatura para cada cuerpo sólido.o 1 t1 T11 T21 Tj1 T1 Tf1 Ta.2. Apagar la cocinilla. 4.4 Registrar datos experimentales.1 … … … … … … … … n tn T1n T2n Tjn Tn Tfn Ta..3 Encender el sistema calefactor. para un intervalo definido – cada 3 ó 5 minutos - procederá a medir y anotar los valores del tiempo transcurrido y las temperaturas puntuales de cada sólido. 4. 4. 4.n . 4. cuerpos sólidos calientes en el soporte universal e inmediatamente antes de sumergirlos en medio fluido debe medir la temperatura inicial de cada sólido. 4.) Temperaturas (ºC.2.6 Antes de comenzar. Experimento B: Determinar los parámetros y curvas características experimentales para la velocidad de enfriamiento de un cuerpo sólido sumergido en un fluido.2 Medición de tiempo y temperaturas: a) Lectura directa de temperaturas puntuales de cada sólido. desmonte y realice una limpieza general de todos los componentes del sistema.2 Antes de comenzar.2. estudie la ubicación apropiada para el fluido de enfriamiento (aire o agua fría).- 4.realizar los experimentos siguientes: Experimento A: Determinar los parámetros y curvas características experimentales para la velocidad de calentamiento de un cuerpo sólido. b) Lectura directa de la temperatura del fluido. 4. geometría y dimensiones características. para un intervalo definido – cada 3 ó 5 minutos - procederá a medir y anotar los valores del tiempo transcurrido y las temperaturas puntuales de cada sólido.3.2. Familiarícese con la operación del sistema.9 Esta parte del experimento termina cuando la temperatura promedio de enfriamiento del sólido alcanza condiciones de equilibrio casi constante.2. Medir la temperatura inicial de cada sólido y del aire circundante.2. También la variación de temperatura del medio circundante.1 Instalar el sistema.4. aproximadamente entre una a dos horas (dependiendo de la geometría y masa del sólido). 4.2.2 Procedimiento experimental.8 Registrar datos experimentales. cuerpos sólidos en el soporte universal y sobre la cocinilla eléctrica. 4.5 Esta parte del experimento termina cuando la temperatura promedio de calentamiento del sólido alcanza condiciones de equilibrio casi constante.3 Datos por consignar.2. La temperatura de calentamiento debe mantenerse constante (función del controlador). Se sugiere la siguiente planilla para registro de datos: Experimento: Sólido: Dato Tiempo Temperaturas puntuales del sólido (ºC.2.10 Terminado todo el trabajo experimental.) Nº (minutos) T1 T2 Tj Promedio Fluido aire 0 to T1o T2o Tjo T0 Tfo Ta. para un sistema de capacidad concentrada? 5.2. 5. análogamente en diagrama único.2 Gráficos sobre los cuales informar.2 Graficar.1.3 Calcular y construir una tabla de parámetros (Temperatura adimensional. Grashof).8 ¿Qué sucedería si se estima necesario agitar el fluido de enfriamiento y el medio circundante? ¿Qué resultados característicos experimentales se obtendría? DESARROLLO DEL PRESENTACION DEL SUSTENTACION DEL TRABAJO DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO Fecha : Fecha : Fecha : ____________ _____________ _____________ V° B° Profesor V° B° Profesor V° B° Profesor . 5.5.- Utilice distintos tipos de símbolos para representar los diferentes valores calculados.3. conductividad y difusividad térmica) como función de su temperatura promedio.2 Construya una tabla la que consignará .3.- 5.3.4 ¿Cómo puede verificarse si existen resistencias convectivas significativas? 5. 5.3.3. Prandtl. del fluido enfriamiento y aire circundante. Nro Biot. 5.4 Construir una tabla de parámetros (Resistencia interna. tiempo.3 Cuestionario. perdido.1.6 ¿Los coeficientes de transferencia de calor determinados en esta práctica son locales o promedio? ¿Porqué difieren los valores experimentales con los valores teóricos? 5. en función de la Temperatura promedio <T>. viscosidad.3. longitud característica).para los sólidos y fluidos .5 ¿Cómo explica la analogía existente entre un circuito eléctrico y un circuito térmico. Bi*Fo. 5.3. Resistencia externa. Nusselt. Además.1.1 Construya una tabla representativa de datos experimentales del tiempo. para cada sólido. Ln (Temperatura adimensional) vs. en función de <T> y Temperatura adimensional.3. suponiendo que la única resistencia importante es la de la pared del sólido? 5.2 ¿De qué depende el flujo de calor transitorio a través de los cuerpos sólidos? ¿Influye la geometría o la naturaleza del sólido compacto? 5. 5.1 Cálculos por realizar.1 Grafique.2.1. para los sólidos en un diagrama único.1 ¿Por qué difieren los tiempos experimentales característicos.5 Efectúe balances de energía térmica y calcular flujos de calor: conductivo. Nro Fourier. Presentar en una tabla. Bi*Fo. 5. conductancia. convectivo. en el calentamiento y enfriamiento de los sólidos. : 5. para un mismo gradiente de temperatura? 5.3 ¿Porqué se mide la temperatura del sólido en varios puntos? ¿Qué sucedería si se utilizan sólidos huecos? 5. Temperatura vs. los puntos experimentales deben ser suavizados mediante una correlación para trazar la curva apropiada. donde registra las temperaturas promedio de cada sólido.7 ¿Qué resultados se obtendría si solamente miden las temperaturas del agua y del aire. ACTIVIDADES DE EVALUACION 5.1.las propiedades físicas (densidad. capacidad calorífica.- 5. y flujo total. 1 Principio de conservación de energía.2 Intercambiadores de calor. Al factor de proporcionalidad se le denomina coeficiente de transferencia de calor. 4. 2) un intercambiador de calor de casco y tubos.6 Efectividad de un intercambiador de calor. Número de unidades de transferencia.El sistema experimental a utilizar consta de: 1) un intercambiador de calor de tubos concéntricos. con y sin cambio de fase. capacidad calorífica.3 Correlaciones para la transferencia convectiva de calor. así como de la densidad. 6) un cronómetro.1 Objetivo general Verificar la relación existente entre el coeficiente global de transferencia de calor con las características de la tubería y las propiedades físicas del fluido que la circula. transporte que tiene lugar en la interfase sólido-fluido. A éste flujo térmico se lo puede expresar como proporcional al producto del área y a la diferencia de temperaturas. 3) generador de vapor y fuente de agua fría. en el diseño de intercambiadores de calor. 4. Duración del experimento: 4 horas aproximadamente. 5) accesorios e instrumentos varios. ACTIVIDADES DE FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Realice una adecuada investigación bibliográfica. características del sistema. 7) termómetros varios.1 Equipos y materiales. 8) recipientes varios. Los equipos utilizados para calentar fluidos emplean generalmente vapor de agua como fuente de calentamiento. en intercambiadores de calor b) Determinar y analizar los parámetros operacionales característicos involucrados. el cual es función del diámetro y longitud del tubo. Figura 1. 3. ACTIVIDADES DE REALIZACIÓN PRÁCTICA Se procederá a determinar la transferencia de calor.4 Coeficiente local y global. Parámetros adimensionales. TEMA Los equipos de intercambio de calor son dispositivos utilizados para transferir calor desde una corriente de un fluido caliente a otra constituida por un fluido más frío. 2. conductividad térmica y velocidad media del fluido. se transfiere calor entre uno y otras.5 La transferencia de calor sin cambio de fase. viscosidad. 2. Sistema experimental . 3. 3. y para enfriar fluidos emplean usualmente agua como fluido de enfriamiento. Cuando un fluido que circula por un conducto se halla a temperatura distinta de la que poseen sus paredes.. Tipos y principales aplicaciones. 3. OBJETIVOS 2. INTERCAMBIADORES DE CALOR evaluación de parámetros de diseño y operación 1. 3. 3. y con cambio de fase. defina en forma clara y concisa los conceptos siguientes: 3.2 Objetivos específicos a) Determinar y analizar la velocidad de transferencia de calor. entre dos fluidos que circulan a través de intercambiadores de calor a diferentes temperaturas. el cual se transfiere a través de las paredes metálicas de los tubos que conforman el equipo (contacto indirecto). Experimento B: Determinar los parámetros y curvas características experimentales para la transferencia de calor en un intercambiador de tubos concéntricos. b) Temperaturas de la pared externa de intercambiadores. 4.3 Para cada abertura % de la válvula de ingreso del agua fría.3 Datos por consignar.2 Abrir la válvula de ingreso del vapor fijando una abertura % constante. Calibre los termómetros antes de iniciar las lecturas de temperaturas respectivas. y del sistema de enfriamiento.2 Procedimiento experimental. Finalmente apagar todo el sistema. para ambos fluidos. usando medidor de orifico.2 Mediciones de flujos y Temperaturas: a) Temperaturas de entrada y salida. para fluidos frío y caliente. medir su temperatura y presión la que debe mantenerse constante a lo largo de la experiencia. tipos y número de accesorios c) Características técnicas del generador de vapor. Equipos experimentales: (a) Condensador. registrar las diferentes mediciones de temperaturas y flujo.- 4..2.1 Sobre los equipos experimentales: a) Tipo de materia del ITC. y familiarícese con la operación de los equipos. c) Presión de vapor. b) Instrumentación.realizar los experimentos siguientes: Experimento A: Determinar los parámetros y curvas características experimentales para la transferencia de calor en un condensador de casco y tubos. desalojando completamente el agua de su interior. 4.2. por lo que debe ser continuamente controlada. . cortar primero el flujo de vapor y dejar circulando el agua de enfriamiento durante unos 5 minutos hasta que la temperatura del equipo haya disminuido notablemente. ver figuras Nº 1(a) y 1(b). 4. correspondientes a cada tipo de intercambiador de calor y en las diferentes configuraciones de flujo (co-corriente y contra corriente). Para cualquiera de los casos citados.2. y del flujo de vapor condensado. dimensiones características internas y externas.2. (b) intercambiador de tubos concéntricos 4. se sigue el procedimiento siguiente: 4.3.1 Estudie la ubicación de todas las válvulas.4 Al concluir la experiencia. (a) (b) Figura 2. y efectuar una limpieza general de los equipos. d) Lectura directa del caudal de agua enfriamiento. Esperar unos 5 minutos para permitir que la operación llegue a régimen estable. 4. 4. respectivamente.3. y del aire circundante. 5. en función del flujo másico de agua fría.3.3 ¿Porqué difieren los valores calculados de los coeficientes. a partir de los datos experimentales con los modelos teóricos (o correlaciones) utilizados? ¿Es predominante el efecto de asumir el criterio de analogía con las resistencias eléctricas? .6 Efectúe balance macroscópico general de energía térmica.2 ¿Cómo se han desarrollado los modelos o correlaciones para estimar los coeficientes de transferencia de calor para estos sistemas? ¿De qué dependen estos coeficientes? 5.Se sugiere la siguiente planilla para registro de datos: Experimento: A Tipo flujo: contracorriente Dato Fluido Frío: agua Fluido caliente: vapor de agua Temp. Prandtl. Nusselt. Tcold. incluya el % error de desviación). Log Reynolds.1 Calcule la temperatura promedio de cada fluido.5 Grafique Log Nusselt vs. 5.1.- 5. 5.1 Graficar flujo de calor (Qtransferido. 5.in (ºC) Tc. generado y recolectado. correspondiente a cada tipo de flujo.1. factor J de Colburn).1 Cálculos por efectuar. calcular la efectividad y el NUT.4 Calcular la temperatura superficial.2.3. 5.2.2.3 Cuestionario 5.1 ¿Son suficientes los datos obtenidos experimentalmente para cumplir todos los objetivos propuestos y obtener todos los resultados pedidos? 5.2. flujo másico fluido frío utilizado. 5.1. (ºC) Temperatura Nº Tc. Qperdido) vs. Log Prandtl. mc.out (ºC) mh(kg/hr) Ts1 Ts2 aire (ºC) mc1 mh1 1 mc2 mh2 mc3 mh3 … … … … … … … … … … mc1 mh1 n mc2 mh2 mc3 mh3 5.3 Graficar U (teórico y experimental) vs.2. determine la Temperatura media Logarítmica (LMTD). y el coeficiente global U de transferencia de calor (experimentales y teóricos.1. Qganado. interno y externo.5 Calcular el flujo másico de vapor. considere estado estacionario.3 Calcular y construir una tabla con los números adimensionales característicos (Reynolds. Cp.2 Construya una tabla en la que consignará las propiedades físicas de los fluidos (densidad.1. 5. Grashof.3. en función del flujo másico de agua enfriamiento. 5. Stanton. en función del flujo másico de agua fría. (Qg/LMTD). Mc. 5.2. mc.2 Gráficos sobre los cuales informar. 5. 5. Además. flujo másico agua fría.4 Graficar U (teórico y experimental) vs.1.2 Grafique las Temperatura (Thot.out (ºC) mc (kg/hr) Th. 5.in (ºC) Th. viscosidad. los coeficientes locales h. efectuando balance de materia y de entalpia alrededor de la trampa de vapor. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN 5. en función del flujo de agua enfriamiento para cada punto experimental.7 Finalmente. conductividad térmica) como función de su temperatura promedio. flujo másico del fluido frío utilizado. Realice las acciones siguientes: 5.6 Grafique la relación Log (Nu/Re) vs. 5.- Utilice distintos juegos de símbolos para representar los diferentes valores experimentales y teóricos calculados.1. LMTD) vs. Super. flujo cruzado A A C A C C A C C A C C Tubo concéntrico.5 Explique la razón por la cual la rugosidad de la pared de un tubo se pone de manifiesto en el cálculo de la temperatura media de la superficie exterior del intercambiador.6 ¿Cómo se explica el concepto de temperatura de película para evaluar las pérdidas de calor por convección natural hacia el medio ambiente?. de equipos experimentales Intercambiador de calor DISTRIBUCIÓN Y MANEJO DE VALVULAS.3. para las mismas condiciones de entrada? Figura 3. cuán importante es para determinar la pérdida de calor hacia el medio ambiente. 5. Además.3. como por la longitud y diámetro de los tubos que contienen los intercambiadores? 5. entre la entrada y salida del intercambiador de calor? ¿Cómo determinaría las pérdidas de carga al interior? 5.3. Dimensiones referenciales. 5.3. flujo co-corriente C C A C A C A C C A C A Tubo concéntrico. DEL FLUIDO FRÍO y tipo flujo V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 Casco y tubos.3. y cómo se determina su coeficiente? 5.8 ¿Cuál es la eficiencia del intercambiador operado a co-corriente y a contracorriente.7 ¿Cómo se explica la variación del número de Reynolds.4 ¿Se verían afectados los cálculos. ¿Cómo se pone de manifiesto las pérdidas por radiación. flujo contracorriente C C A C A A C C A C C A A: válvula abierta C: válvula cerrada DESARROLLO DEL PRESENTACION DEL SUSTENTACION DEL TRABAJO DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO Fecha : Fecha : Fecha : ____________ _____________ _____________ V° B° Profesor V° B° Profesor V° B° Profesor . Capítulo III LA TRANSFERENCIA DE MASA Humidificación. en una columna de rectificación empacada 46 . enfriamiento de agua en una columna de relleno 40 Secador de bandejas: evaluación de parámetros característicos de operación 44 Destilación binaria discontinua. 3.5. 3. 2. ambos circulando en contracorriente.2. Esta transferencia simultánea hacia el interior de la corriente gaseosa tiene lugar por difusión a través de la interfase. Psicrometría. Número de Lewis. que ocurre en una columna rellena utilizando agua caliente que se pone en contacto con aire seco o poco húmedo. La carta psicrométrica.1. el cual se enfriará (transferencia simultanea de calor y masa). c) Mostrar el efecto de los parámetros más importantes sobre la operación de humidificación.1. TEMA La humidificación es una operación unitaria en la que tiene lugar una transferencia simultánea de calor y masa. calentándose.4.3. El método del potencial entálpico. 4. Índice de rendimiento del bulbo húmedo. Eficiencia térmica y calor disipado. enfriándose también y el gas se humidifica. ACTIVIDADES DE REALIZACIÓN PRÁCTICA Se procederá a efectuar la humidificación del aire (agua caliente) utilizando la columna de humidificación: duración del experimento: 3 horas aproximadamente. circuitos. definir en forma concisa y explicativa los conceptos siguientes: 3. Definiciones básicas de las variables psicrométricas. El balance de materia y energía para la mezcla aire-agua..1 Equipos y Materiales.El sistema experimental a emplear consta de: 1) Una columna de humidificación. Operaciones Gas-Líquido: procesos de humidificación 3. 3. La saturación adiabática. equipada con instrumentos de medición de flujo y temperatura. empleando un líquido caliente. HUMIDIFICACIÓN enfriamiento de agua en una columna rellena 1. b) Exponer los fundamentos teóricos de la operación unitaria de humidificación por enfriamiento. 3. Objetivos Específicos a) Realizar una correcta instalación de dispositivos. sin presencia de una fuente de calor externa.6. ACTIVIDADES DE FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Realice una adecuada investigación bibliográfica. Fundamentos de la humidificación. 4.2. dando como resultado que el líquido cede calor a la interface. Objetivo General Humidificar una corriente de aire ambiental. 2) sistema de calentamiento y . 2. 3. tuberías y accesorios en la columna de humidificación. OBJETIVOS 2. varios. bombeo de agua limpia.7 Encender el sistema de suministro de aire. Luego se desconecta el compresor.procederá a medir en el tablero y anotar los valores de las diferentes temperaturas experimentales del agua a lo largo de la columna.2 Mediciones de variables a medir: a) Flujo volumétrico. dimensiones físicas -internas y externas. y efectuar una limpieza general del los equipos. para un flujo definido de agua y de aire.es calentado por una resistencia eléctrica hasta llegar a una temperatura de 60 ºC aprox.in Tbs.2. relleno. PORQUE PUEDE SUFRIR UNA DESCARGA ELÉCTRICA. 4) cronómetros. b) Flujo volumétrico y distribución de temperaturas del agua caliente.3. apagar todo el sistema.out Ts10 Ts11 Ts12 … Ts18 Ts19 Ts20 .del aire a la entrada y a la salida de columna rellena de humidificación. que es controlada desde el tablero.10 Medir la temperatura del agua en tanque de calentamiento. Figura 1.2. encender la electrobomba para conducir el agua caliente hasta la parte superior de la columna de humidificación. columna multipropósito 4. NO INTRODUCIR LA MANO EN EL TANQUE DE CALENTAMIENTO.9 Registrar datos experimentales. 6) accesorios.2 Procedimiento experimental 4. Sistema experimental. c) Tipo de accesorios e instrumentos.1 Sobre el equipo experimental: a) Tipo de material.del humidificador. Familiarícese con la operación del sistema.6 Encender el sistema calefactor de agua.2. Simultáneamente debe medir las temperaturas de bulbo seco y bulbo húmedo del aire a la entrada y a la salida de la columna. si el valor está por debajo de 30ºC.5 Antes de comenzar. Se sugiere la siguiente planilla para registro de datos: Flujos Temp.2. en la columna rellena de humidificación.out Tbh. del aire y agua. volver a calentarlo según se indica en 4.in Tbh. b) Características técnicas del sistema calefactor y de la compresora. 4. en la columna multipropósito. en un tiempo de cinco (05) minutos aprox.2.3. CUANDO ESTA ENCENDIDO LA RESISTENCIA. Luego se desconecta la resistencia eléctrica. 4. 4. 5) multímetro. en un tiempo de 30 minutos. agua (ºC) Temperatura del aire (ºC) Temperaturas (ºC) en columna agua aire Entrada Salida Tbs. se enciende el compresor de aire hasta llegar a almacenar su capacidad indicada en tanque.2. en forma paralela a la actividad anterior.8 Una vez almacenado el aire y agua caliente. desalojando todo el agua y aire de su interior. contenida en el recipiente –la mitad de su volumen total y que debe mantenerse siempre cerrado. temperaturas – de bulbo seco y bulbo húmedo. 4. 4. y sus respectivos rangos operacionales 4. y del tablero de control. 3) sistema de suministro de aire.3 Datos por consignar: 4. y recipientes. estudie la distribución y manejo de instrumentos para la medición experimental de la temperatura y flujos.2. Al concluir la experiencia. 4.3. 3.2 Graficar en diagrama único.2. indicar que iL − i G significa el área bajo la curva. temperatura del líquido. 5.2 Desarrollar el balance simultáneo de materia y energía para el humidificador. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN 5.3 Graficar el potencial entálpico vs t L .1 Graficar los datos experimentales de la mezcla aire-agua en la carta psicrométrica.2.2. las entalpias de saturación liquido-vapor en función de la temperatura del líquido. y.1.2. t L . 5.1. 5. para el aire de entrada y salida.5 Calcular la entalpía del líquido.3 Calcular el coeficiente psicrométrico.1.7 Calcular el índice de rendimiento.1. 5. t L . 5. iG . 1 5.1. Realice las acciones siguientes: 5.1. 5. Cuestionario 5.4 Calcular las propiedades psicrométricas en condiciones de saturación adiabática. iL vs. iG vs. La temperatura de saturación adiabática. Cálculos por realizar 5. 5. indicar iL − i G que significa el área bajo la curva.1.2 ¿Cómo se han desarrollado los modelos o correlaciones para estimar los coeficientes de transferencia de masa y entalpía para estos sistemas? ¿De qué dependen estos coeficientes? . Interpretar. 1 5.2. Gráficos sobre los cuales informar Utilice distintos juegos de símbolos para representar los diferentes valores experimentales y teóricos calculados.1.3.8 Calcular los coeficientes locales y globales de la transferencia de masa para la humidificación.1 Calcular las propiedades psicrométricas. 5. como una función de la distribución de temperaturas del líquido en el rango de enfriamiento experimental. 5. entalpía del aire saturado. el Notg y altura total de empaque. 5.2 4 … 12 5.1 ¿Son suficientes los datos obtenidos experimentalmente para cumplir todos los objetivos propuestos y obtener todos los resultados pedidos? 5.3.4 Graficar el potencial entálpico vs. entalpía del gas saturado y el potencial entálpico.6 Calcular la altura del elemento de transmisión. la eficiencia térmica y el calor disipado.1. es decir. a partir de los datos experimentales con los modelos teóricos (o correlaciones) utilizados? 5.3.5 ¿Cómo afectan al proceso difusivo las burbujeos y canalizaciones en el relleno? DESARROLLO DEL PRESENTACION DEL SUSTENTACION DEL TRABAJO DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO Fecha : Fecha : Fecha : ____________ _____________ _____________ V° B° Profesor V° B° Profesor V° B° Profesor Recorrido 288 cm 60 Distancia de los sensores 139 cm Columna Rotámetro de rellena con 35 Tablero de control 10*3 Rotámetro 193 d i 50*110cm 130cm Recipiente para l t i t d .agua? 5.3.3. 5.4 ¿Cuáles son las condiciones de interfase para la mezcla aire.3 ¿Por qué difieren los valores calculados de los coeficientes. TEMA El estudio de la operación de secado es de trascendental importancia en la Ingeniería Química. Dimensiones referenciales. Cantidad de anillos : 2773 Medida del anillo: 1. el que se emplea en la .8 cm Figura 2. El secado es un fenómeno complejo que involucra la transferencia simultánea de calor y materia (el transporte de calor hacia dentro del material y el transporte de agua hacia el exterior). y características técnicas del equipo experimental SECADOR DE BANDEJAS evaluación de parámetros operacionales 1.3x0. La transferencia de masa ocurre cuando el sólido pierde humedad y la transferencia de calor se verifica cuando el medio ambiente (aire) entrega calor al sólido. consiste en la remoción de líquido (humedad libre) de una sustancia. COLUMNA Relleno: anillos raschig. 1 Objetivo General Conocer y evaluar los principios básicos de la operación de secado. tiene sensores de temperatura. Además. Una de las formas usuales de secado consiste en hacer circular una corriente de aire caliente por sobre el material a secar. a través de balances de energía y masa. 3.1 Operación de secado: fundamentos.4 Mecanismo de secado: la transferencia simultánea de calor y masa. el que permite controlar la velocidad del aire . el flujo se mide usando manómetro diferencial – y su temperatura de calentamiento mediante resistencia eléctrica. 5) ventilador. 2. para material particulado.1 Equipos y materiales. evaporación del agua que se va incorporando al aire a medida que transcurre el proceso de secado. 7) balanza digital. . d) Calcular los coeficientes de transferencia simultánea de calor y masa. a partir de datos obtenidos en diversas condiciones externas constantes. Duración del experimento: 4 horas aproximadamente. tipos y métodos de cálculo. a nivel de laboratorio 2. para diferentes valores de los parámetros del aire y diferentes propiedades de los sólidos. c) Elaborar las curvas características de secado. Tipos y principales características técnicas. 4) tablero de control.2 Objetivos Específicos a) Determinar la velocidad de secado. 3. 3. 8) y 9) sensores para temperatura del aire. y principales aplicaciones. 3.2 La humedad: concepto. b) Verificar experimentalmente la influencia de la temperatura y la humedad del aire en la intensidad del secado. mediante el uso de un secador de bandejas que opera por lotes. ACTIVIDADES DE REALIZACIÓN PRÁCTICA Se utilizará un secador de bandejas batch..3 Cinética del secado: concepto. El arreglo final de estos componentes es característico en cada tipo de secador. 3) manómetro diferencial. periodos y métodos de cálculo. ver figura 1. Por lo tanto es posible obtener la velocidad de secado. OBJETIVOS 2. la cantidad de agua evaporada y la humedad relativa del aire. ACTIVIDADES DE FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Realice una adecuada investigación bibliográfica.impulsado por un ventilador.el equipo experimental secador de bandejas. 6) cronómetro. 4..5 Equipos para secado. 4. de la operación de secado. 2) bandejas. 3. definir en forma concisa y explicativa los conceptos siguientes: 3. está constituido por: 1) cámara de secado. una balanza digital que permite registrar en el tiempo la masa del sólido y su pérdida de humedad. 2. 4.2. utilizando el controlador fijar a una temperatura establecida. También variación del manómetro. Determinar las temperaturas de entrada y salida de la cámara de secado. con intervalo definido –cada 3 ó 5 minutos- procederá a pesar la muestra.: 0. ej. de agua) y mezclar hasta homogenización. Experimento B: Investigar la influencia del tamaño de partícula de un material sólido húmedo al ser secado. alcanzada la temperatura de equilibrio recién se procederá a cargar el material a secar.2.4 Registrar datos experimentales. Para cualquiera de los casos citados.2.00 kg. material seco + 100 ml. 4.2. 4. 4. La temperatura dentro de la cámara de secado deberá mantenerse constante (es función del controlador). debe humedecerse con agua en una proporción 15-20% del peso total (p. La capacidad máxima de la balanza digital es de 1. Experimento C: Investigar la influencia del flujo de aire en la velocidad de secado de un material húmedo. .400 Kg.. Si el material está completamente seco. con bandejas 4. posteriormente se esparce uniformemente en la bandeja experimental.5 Se recomienda trabajar con bastante cuidado para obtener precisión de los Datos experimentales a recopilarse durante la prueba. Simultáneamente registrar temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo del aire. establecer el flujo de aire necesario -que debe permanecer constante. anotar valores de tiempo transcurrido y masa húmeda (el equilibrio se alcanzará en 4 horas aprox.2 Encender el sistema calefactor de aire.Se puede realizar 03 (tres) experimentos: Experimento A: Obtener curvas características operacionales de un material sólido húmedo. hasta llegar a condiciones de estado estacionario (aproximadamente demora 20-30 minutos). a temperatura de secado constante y humedad (inicial y final) establecidas. etc. Finalmente debe introducir la bandeja con el material húmedo al secador. hoja de datos. cerrando el damper de tubería principal y abriendo el damper en tubo secundario. limpio y tamizado. a la entrada y salida del secador. para calcular la velocidad del aire ingresado. Por tanto. Con ésta información.3 Preparar el material a secar. se sigue el procedimiento siguiente: 4. Pesar una cantidad significativa del material.1 Encender el ventilador (soplador de aire). Figura 1. termómetros.regulando la posición de los damper primario y secundario. determinar en el manómetro la caída de Presión máxima del sistema. A continuación. Equipo experimental de secado. debe tenerse preparado toda la instrumentación (cronómetro.).2 Procedimiento experimental. si se utiliza arena fina). previamente calentado. ) total (gr) Tbs. en la cámara de secado.1. y de cantidad de agua agregada (en caso de ser necesario.o Tc.o Th. si la muestra está completamente seca). cámara de secado y las bandejas (o charolas). para placa.cte Tbsi.3. velocidad promedio. APAGAR PRIMERO EL SISTEMA DE CALEFACCIÓN ELÉCTRICA. después de 3 minutos apagar el ventilador.out Cámara controlador ∆H.3. 5.1 Th. w. para cada periodo. Asumir Co= 0. y su respectivo rango operacional. a la entrada y salida.dX/dt). ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN 5.1. 5.1 h1 … 10 …. ductos.1.1. humedad crítica y de equilibrio.1 Tbhi.5 Calcular la temperatura húmeda y temperatura de saturación adiabática.Analizar e interpretar resultados obtenidos 5. 4. usando relación manométrica y la variación de altura del fluido manométrico. el coeficiente psicrométrico (hc/ky) y el número de Lewis. 4. 4.- 4.3 Calcular velocidad de secado y tiempo requerido.1.7 Calcular los coeficientes de transferencia de calor hc y transferencia de masa ky. 5.2 Para la cinética del secado.1 Calcular la velocidad máxima.1 Tc.1 Sobre el equipo experimental. d) Tipo de material a secar utilizado. 5. textura y granulometría.o Tbhi.n Tbso. Número de Reynolds.1.2.2 Mediciones del flujo y la temperatura del aire: a) Tipo de fluido manométrico. y sus características técnicas.1 Tbho. humedad en base seca X.1. de la cámara de secado.n hn 5. calcular: humedad libre.6 Calcular la cantidad de calor suministrado al aire: etapa de pre-calefacción.62.n Tbhi. y. temperatura y altura alcanzada ∆H.o ho 1 5 w1 Tbsi.. etapa de re-calentamiento.o Tbso. 5.4 Calcular todas las propiedades psicrométricas de la mezcla aire-agua.n Tbho.6 Terminado el trabajo experimental.del secador. e) Peso de material a secar. Gráficos sobre los cuales informar. y material húmedo: a) Tipo de material y dimensiones físicas -internas y externas.o Tbho.in Tbh.out Tbh.2. b) Tipo de ventilador. UNA VEZ INICIADO EL EXPERIMENTO NO HAY RETORNO.- . con los datos experimentales de temperatura de bulbo seco y húmedo. calor total.n Tc. Se sugiere utilizar la siguiente planilla para registro de datos experimentales: Dato Tiempo Masa Temperatura del aire (ºC) Temperatura secado (ºC) manómetro Nº (min.1 Tbso.in Tbs.3 Datos por consignar. b) Lectura de la temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo. Cálculos por efectuar. 5.n Th. y el flujo másico <Gº> del aire utilizado. velocidad de secado N = (. FINALMENTE REALIZAR LIMPIEZA GENERAL DEL EQUIPO. c) Tipo de accesorios e instrumentos. (mm) 0 0 wo Tbsi. 5.1. … … … … … … h2 n --. 3. graficar: a) Humedad X (en base seca. Ubicar los periodos de secado. valores de humedad crítica y humedad de equilibrio. X. y de saturación adiabática. en caso contrario.3.2 Respecto a la cinética del secado. f) Ubicar los valores experimentales de la humedad relativa y absoluta del aire. en el contenido de la humedad de equilibrio Xeq? 5. humedad X. 5.3.5 ¿Qué entiende por saturación adiabática? ¿Cómo se calcula sus valores? DESARROLLO DEL PRESENTACION DEL SUSTENTACION DEL TRABAJO DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO Fecha : Fecha : Fecha : ____________ _____________ _____________ V° B° Profesor V° B° Profesor V° B° Profesor DESTILACIÓN BINARIA DISCONTINUA en una columna de rectificación empacada . inicial y final. g) Trazar el recorrido del aire utilizado. Temperatura de rocío. Interpretar.dX/dt) vs. c) La inversa de velocidad de secado (1/N ) vs.1 Respecto al uso de la carta psicrométrica: (en una sola gráfica) e) Ubicar los valores experimentales de temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo. en el secador. de humedad en el equilibrio? ¿Qué valor experimental alcanzó.1 ¿La velocidad y la dirección de flujo del aire tiene una influencia directa sobre los periodos de secado? ¿También influye sobre el contenido de humedad critico Xc o el contenido de humedad en el equilibrio Xeq ? 5. Efectúe las acciones siguientes: 5.3.4 ¿Cuál es el significado de Número de Lewis? ¿Cómo se aplica para el trabajo experimental desarrollado? 5.3. Cuestionario (cada respuesta debe estar convenientemente justificada) 5.2 ¿Qué efecto tendría el tamaño de partícula. del material) en función del tiempo.2. y/o la textura del material utilizado.3 ¿Cuál es el significado físico.3. Utilice distintos juegos de símbolos para representar los diferentes valores experimentales y teóricos calculados.2. 5. X vs. explicar por que no llegó a éste valor? 5. t b) Velocidad de secado N = (. e importancia. indicando etapas de pre- calentamiento y re-calentamiento. que tienen diferentes presiones de vapor a una temperatura determinada se emplea la Destilación.2 Procedimiento experimental. a una presión determinada. de una mezcla binaria y/o multicomponentes. 3.2 Cargar la mezcla a destilar.1 Objetivo General Verificar la separación física de una mezcla en dos o más fracciones que tienen diferentes puntos de ebullición.10) recipientes de plástico.2. o una probeta. b) Calcular la Temperatura de burbuja. y Global en la Transferencia de masa. el vapor que se separa tendrá una mayor concentración del material de menor punto de ebullición que el líquido del cual se desprendió. equipada con instrumental y accesorios. y reflujo total. Duración del experimento: 3 horas aproximadamente.3 Coeficiente local. ACTIVIDADES DE REALIZACIÓN PRÁCTICA Se procederá a efectuar la separación de una mezcla binaria (alcohol-agua) utilizando una columna de destilación batch. Figura 1. 4. en el balón (boiler. 2.2 Objetivos Específicos a) Desarrollar los principios fundamentales y las relaciones necesarias para efectuar los cálculos de una destilación binaria. A la inversa. el material de mayor punto de ebullición tiende a condensarse en mayor proporción que el material de menor punto de ebullición. c) Calcular la relación de equilibrio Líquido-Vapor. Principales aplicaciones. OBJETIVOS 2. Tipos.5 Criterios y relaciones básicas para una Destilación Batch. ACTIVIDADES DE FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Realice una adecuada investigación bibliográfica. Si se calienta una mezcla líquida de dos materiales volátiles. y registrar el tiempo en que la mezcla llega a . 4. 5) recipiente calibrado. 7) cuatro (04) termómetros. y la Temperatura de Rocío. con columna rellena 4. 6) cronómetro. batch.ej.2.: tres (03) litros de agua y un (01) litro de alcohol). 8) muestra a destilar (p.4 Mezcla azeotrópica. y familiarícese con la operación del equipo.. capacidad máxima 12 litros).1 Fundamentos de la Destilación. 4. Criterios de separación. 9) un alcoholímetro. 2)fuente de agua fría.1 Estudie la ubicación de las válvulas. 4. 3. definir en forma concisa y explicativa los conceptos siguientes: 3.3 Encender la resistencia eléctrica. 2.1.- 4. 3. en condiciones de reflujo mínimo.2. 3. 3. TEMA Cuando se desean separar compuestos.El equipo a emplear consta de: 1) una columna de destilación batch.2 Relación de equilibrio termodinámico Líquido-Vapor. para medir caudal. varios.1 Equipos y materiales. d) Calcular las etapas de equilibrio necesarias. Equipo experimental de destilación batch. si se enfría un vapor caliente. 2. en condensador y columna. Con las válvulas se puede ir regulando los flujos de destilado y de reflujo.3. se abre la válvula para iniciar la operación de destilado. c) Lectura y registro de la temperatura superficial.3.9 El equipo opera como un sistema abierto. del agua de enfriamiento en el condensador.3 Datos por consignar.3. 4.2.6 Después de alcanzar el equilibrio. b) Lectura y registro inmediato de la temperatura. se debe operar a reflujo total (debe cerrar la válvula del destilado y abrir la válvula de reflujo). dimensiones y capacidad. Temp. desconectar la resistencia eléctrica y esperar un tiempo prudencial de enfriamiento para efectuar una limpieza del equipo.2.4 Mediciones del flujo.1 Sobre la columna de destilación.2. 4.8 La operación de destilación.2 Características de la mezcla binaria: a) Volúmenes iniciales utilizados.ej. c) Temperatura inicial. ver termómetro en el niple. del agua de enfriamiento. ebullición.3 Mediciones de flujos y Temperatura. esto ocurre cuando las temperaturas del fondo y en el tope son iguales.2. Se sugiere la siguiente planilla para registro de datos: ALIMENTACIÒN DESTILADO FONDOS Dato Temp. para tal efecto debe cerrar totalmente la válvula de reflujo y recolectar un cierto volumen de destilado en una unidad de tiempo requerido. c) Tipo de material relleno y longitud del lecho empacado. Temp. usando alcoholímetro. 4. debe medirse la concentración alcohólica). mientras que la del fondo se irá incrementando debido a que la concentración alcohólica irá disminuyendo.2. b) Lectura y registro de las temperaturas de entrada y salida. usando alcoholímetro. Esta información es necesaria para determinar las pérdidas caloríficas en el hervidor. 4.: la temperatura de ebullición del etanol es 78°C. para el volumen de muestras recolectadas. b) Composición inicial. Flujo Comp. (p. item 4. b) Características y cantidad. Inicialmente la temperatura del tope se mantendrá constante. d) Lectura y registro de las condiciones ambientales del laboratorio.4 Registrar el tiempo en que el vapor demora en atravesar la columna empacada.2. del destilado y fondos: a) Lectura del tiempo acumulativo.3.2. se debe registrar los volúmenes de destilado y la temperatura respectiva (así mismo. c) Determinación de la composición. 4. por tanto debe determinar la presión. y sistemas auxiliares: a) Tipo de material. de la mezcla binaria. 4. anotando las temperaturas iniciales del tope y el fondo. 4. temperatura y composición. 4. Para lograr esto.8.- 4. manteniéndose constante. Volumen Comp. debe terminar cuando la temperatura del tope se incrementa y comienza a superar la temperatura de ebullición del componente más volátil. Nº (ºC) (Litros) (ºGL) (ºC) (mL/seg) (ºGL) (ºC) (ml/seg) (ºGL) . de instrumentación y accesorios.5 Esperar que el sistema alcance el equilibrio. se puede detener la operación cuando el sistema alcanza 80°C) 4. para las muestras recolectadas. de muestras recolectadas. Flujo Comp. de cada componente. en los condensadores: a) Leer y registrar el flujo.10 Terminado el trabajo. se conoce valor teórico (potencia eléctrica). d) Características técnicas de los sistemas de enfriamiento y de calentamiento.7 Determinar el flujo máximo que alcanza el sistema. usando rotámetro. en el laboratorio. 4. 4. considerar las condiciones de reflujo máximo y mínimo. los datos téoricos y experimentales) 5.3. presión de vapor) como función de su temperatura promedio. ¿Se verían afectados los cálculos. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN 5.1 ¿Porqué difieren los valores de la presión de vapor.2. x. Realice las acciones siguientes: 5. Qué recomendaría en cuanto al tipo de fuente de calor.2. conductividad térmica.3 Explique qué fase.1.4 ¿Cómo se explica los conceptos de Destilación Extractiva.2 Gráficos sobre los cuales informar.1. 5. (en un diagrama único. y.1.5 Desarrollar los balances de materia y energía para el sistema.1. 5. y c) Aceite caliente (intercambiador de calor)? Fundamente su respuesta. 5.6 Determinar el coeficiente local y global de la transferencia de masa. 5. DESARROLLO DEL PRESENTACION DEL SUSTENTACION DEL TRABAJO DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO INFORME DE LABORATORIO Fecha : Fecha : Fecha : ____________ _____________ _____________ V° B° Profesor V° B° Profesor V° B° Profesor . viscosidad. Y vs.2 Calcular la relación de equilibrio líquido-vapor.3 Calcule la temperatura de burbuja y de rocío.3 Cuestionario 5. 5.1 Cálculos por efectuar.2.6 Muchas columnas de destilación se diseñan de modo que resistan una presión de 25- 50 psig. 0 Tao Vao Cao Tdo Fdo Cdo Tfo Ffo Cfo 1 … … … … … … … … … … n Tan Van Can Tdn Fdn Cdn Tfn Ffn Cfn 5.- 5. 5. de una sustancia o mezcla. b) Calentador de combustión (análogo a una caldera normal). X. 5.2 Grafique la relación de equilibrio líquido-vapor. y también para reflujo máximo y mínimo 5. La caldera de reflujo en la parte inferior de la columna es el lugar donde se aplica calor para vaporizar el fluido de la columna. Cp. para cada composición.1. si las opciones son: a) Vapor de agua (intercambiador de calor).1 Grafique T vs. 5.4 Calcular el número de etapas de equilibrio.2 ¿Es predominante el efecto de asumir el criterio de idealidad con la Ley de Raoult? ¿Qué precisión se tendrá cuando se usan otros modelos para determinar los cálculos del equilibrio VLE?..3 Análogamente al caso anterior.3. y Destilación Reactiva?.- Utilice distintos juegos de símbolos para representar los diferentes valores experimentales y teóricos calculados. 5. y cuál es la magnitud? 5.1.3.3. 5.3.5 ¿Cómo se explica la variación del comportamiento de vapores condensables y no- condensables? Mencione ejemplos ilustrativos. 5. tener en cuenta que es una operación discontinua (batch). y comparar con la data científica.3. se presentará en el punto crítico. y de la presión parcial?.1 Construya una tabla resumida en la que consignará las propiedades físicas de los fluidos (densidad. e indicar las etapas de equilibrio para las condiciones de operación real. . para agua y compuestos varios 56 A.3 Dimensiones estándares para tuberías de acero comercial 55 A.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS PARA INGENIERÍA QUÍMICA 51 A. 53 A.2 Referencias electrónicas: enlaces de interés. APÉNDICE A.1 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS PARA INGENIERÍA QUÍMICA .4 Propiedades y diagramas. México. 2000..  CROSBY.  SHAMES. 2004. 1992.D. J.A. Gabriel. 6º ed. Argentina.E. E.  LEVENSPIEL Octave..  HOLLAND. Principios de Transferencia de Calor.  FOUST.. DE WITT D. Calor y Masa. B.. Universidad Nacional del Santa. Editorial Alhambra S. Editorial CECSA. División de Ingeniería. 2002. 1990. LABORATORIO DE TERMOFLUIDOS: Manual de Experimentos. Edit. Robert. Leonard. Joaquín. Marín S. "Unit Operations of Chemical Engineering" (7th Edition).A.. 8va. y LAVINE. Chimbote . Fundamentos de Transferencia de Momento.  FOX. Editora Mc Graw Hills. Transferencia de Cantidad de Movimiento. Prácticas de Fenómenos de Transporte I. Mc Graw Hill. 2003. 2º edición. 1988. HARRIOT.. Principios de Operaciones Unitarias. V.. Editorial Mc Graw Hill. Simulación de Experimentos del Laboratorio de Operaciones Unitarias. Operaciones de Transferencia de Masa. 1982. México.. SMITH.  INCROPERA F.  OCON.A. México.  MC CABE W. 1972. México. Carl.. Irving. 2001. A. Universidad Autónoma Metropolitana.  BIRD. A.. México. España. Alan. y SORIA. Editorial Prentice Hall. Lima-Perú. J. P.. 1982..  CRANE Co. Soluciones prácticas para el Ingeniero Químico. E.  GEANKOPLIS Christie. México. Robert B. México... Manuel José.  BRANAN J. 1997.Perú.  JIMENEZ ESCOBEDO. México. 2005. Tesis para optar el Título Profesional de Ingeniero Químico. Fundamentos de Transferencia de Calor. España. México. Charles. Operaciones Básicas en Ingeniería Química. James. Procesos de Transferencia de Calor..  TREYBAL. Fundamentos de Destilación de Mezclas Multicomponentes. SEADER J. México. Bombas: Teoría y problemas.  KERN. Mecánica de los Fluidos...  ZIMMERMAN.O. Fenómenos de Transporte. México.  JIMENEZ ESCOBEDO. Editorial Mc Graw Hills.  KREITH F...  GERHART. Ed Revereté S. Editorial Aguilar S.(2005)  STREETER.A. Editorial InterAmericana. Fundamentos de la Mecánica de Fluidos. MYERS J. 2001. 2000. Manuel José. WYLE.. . Operaciones de Separación por Etapas de Equilibrio en Ingeniería Química. Diciembre 1996. 2005. Irvin. 2002. Flujo de Fluidos e Intercambio de Calor. Editorial Reverté S. Edit. New Hampshire. 2005. y otros. edición. 1955. Manuel V. Chemical Engineering Laboratory Equipment. Calor y Masa.. México. A. y otros. Robert. México. Editorial Hispano Americana S. La Mecánica de los Fluidos. Editorial Mc Graw Hill. España..  PÉREZ RINCÓN. Introducción a la Mecánica de los Fluidos. México. España. 1968.1. y TOJO. 1996. México. Industrial Research Service Inc. 5º edición. Problemas de Ingeniería Química: operaciones básicas. Bs.  WELTY.. Editorial Limusa.J.. Editorial Limusa.Iztapalapa. 1999. Flujo de Fluidos: en válvulas y accesorios. 2002. Aires. Donald. Editorial Mc Graw Hill. WENZEL. Alan. Editorial Limusa.. España. Experimentos sobre Fenómenos de Transporte en Operaciones Unitarias de la Industria Química.  ZUBICARAY.. 2001.A. O. Editorial THOMSON LEARNING. Editorial Reverté S. 2005. Editorial CECSA.1 OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MOMENTUM.  BROWN G. España. BOHN M. CALOR Y MASA:  BENNET C.. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Editorial CECSA.A. México. Phillips. 1998. Universidad Nacional Mayor de San Marcos.. ed. utilizando un Computador Personal.  HENLEY E. Mc Graw Hill's. y Mc DONALD. Editorial Reverté S. U. • SMITH. • HIMMELBLAU David. UTEHA. Editorial Mc Graw Hill.. Editorial Mc Graw Hills. • SANDLER Stanley. N. • CARNAHAN. 4 ed.. 1988. “Handbook of Separation Techniques for Chemical Engineers” (3ª edición) Mc-Graw-Hill New York (1997) A. • KIRK H.. A.2 OTRAS PUBLICACIONES COMPLEMENTARIAS: • AUSTIN H. Ed.A. R. «Procesos de Ingeniería Química». Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química. 1990. Métodos de cálculo”. Editorial Mc Graw Hill.. 2001. E. Editorial THOMSON LEARNING.. New York.. and Engineering Thermodynamics. México. • WARK Kenneth Jr. España. Editorial Mc Graw Hill. GOMES DE AZEVEDO E. 2002. Editorial Mc Graw Hills. México. Fundamentos y Modelos de Procesos de Separación.A. 1992. CANALE. J. Editorial Prentice Hall. edición de platino. 2001. R. B. 1992.E. • JIMÉNEZ Arturo. Biochemical. VAN NESS. 2001. Fundamentos de Termodinámica. México. • MARTÍNEZ DE LA CUESTA P. 2003.A. ABBOTT M. España. • REID R. Editorial Prentice Hall HispanoAmericana S. • KUEHL Robert. David.C.. Charles. Separation Process Engineering.. A.1. Editorial Mc Graw Hill.M. Madrid (2004) • MURPHY Regina M. 2007.. Optimization of Chemical Processes. México. Principios de los Procesos Químicos. LICHTENTHALER R. Shoichiro. 2º edición. Manual de Cálculos de Ingeniería Química.. • ULRICH G. 1998. México. Métodos Numéricos aplicados con Software. • PRAUSNITZ J. N. • CHOPEY P. 2007.. • CHAPRA. 2ed.. Termodinámica Molecular de los Equilibrios de Fases. Principios básicos y cálculos en Ingeniería Química.G. México 2004 • WANKAT P. 7º ed. 1969.J. • TURTON Richard & otros. Prentice Hall.. y ROUSSEAU. Editorial Prentice Hall International.A.. México. Pearson Educación S. México. Principios Básicos de los Procesos Químicos. Manual del Ingeniero Químico. P. Chemical and Process Thermodynamic. Analysis.y CHILTON.. Brice.S. S. Termodinámica. La Industria Química. • PERRY. • HIMMELBLAU.C..2 REFERENCIAS ELECTRÓNICAS: ENLACES DE INTERÉS . Editorial Jhon Wiley. Editorial Limusa.A. DISEÑO DE EXPERIMENTOS: Principios Estadísticos para el Diseño y Análisis de Investigaciones. Diseño de Procesos en Ingeniería Químicas. y EDGAR. análisis y síntesis.A. Erwin. Applied Numerical Methods. Applied Numerical With Personal Computers. Synthesis and Design of Chemical Processes. 2003. Olaf A.M. Prentice Hall. • SCHWEITZER. WATSON. 2000.. Nicolás. 1983. R.. México. 2da edition international. • LEVENSPIEL Octave. • HOUGEN. Editorial Prentice Hall. RUS MARTINEZ.. Chemical.A. 1990. LUTHER H.. Kenneth M..A. Alkis. Jhon Wiley & Sons Inc. 2003. 2001. México. Editorial Prentice Hall.. • NAKAMURA. y RAGATZ. NJ. Richard.. 2003. España. 2005. • CONSTANTINIDES. Métodos Numéricos para Ingenieros... Introducción a los Procesos Químicos: principios. Edit. • KYLE B.. • HOLLAND.. España. México. México... Propiedades de los gases y líquidos.. México. POLING B. Enciclopedia de la Tecnología Química. 2006. 1ra edición. 6º edición... 2007. PRAUSNITZ J. 1995. J. • FELDER. Mc Graw H. PRENTICE HALL. Ronald. Editorial Reverté S.. C..Y. 1988. “Operaciones de Separación en Ingeniería Química. Matemáticas avanzadas para Ingeniería.. PRENTICE HALL. 2002. México. México. OTHMER O.. Editorial Mc Graw Hills. • KREYZIG.. Editorial UTEHA... Editorial El Manual Moderno S. New York. Mc Graw Hill. México.. H. Para acceder a los artículos es necesario registrarse.  Bryan Research and Engineering. Inc. REVISTAS Y PAPERS:  AskaChe Sitio que contiene un índice temático de artículos técnicos publicados en las principales revistas de ingeniería química.com  www.gigapedia.com  www.  FreeCalc. Sitio que ofrece herramientas para cálculos on-line de fluidodinámica.aiche.elsiever. Engineering Fundamentals . and Software. el registro es gratuito. Inc.com Todo los libros de matemáticas.com Sitio que ofrece herramientas para cálculos on-line de procesos.  The Environmental Technology Network Sitio que contiene artículos técnicos principalmente relacionados a tecnologías de intercambio de calor. para ser bajados de diferentes servidores.com  http://rinconmatematico.  http://rinconmatematico.chemweb.blogspot.2. Los artículos son enviados al día siguiente de haber sido solicitados.com Sitio que contiene artículos técnicos relacionados a sistemas de cañerías.net/posts/info/864028/pagina-para-bajar-libros-de- ingenieria.  Process Associates of America Sitio que ofrece herramientas para cálculos on-line de procesos.  eFunda.  ePTQ.  PipingDesign.2.  EPC Server Sitio que ofrece herramientas para cálculos on-line de ingeniería. Ltd.2.org Sitio que contiene libros disponibles on-line.html A. Sitio que contiene artículos técnicos de diferentes procesos. Sitio que contiene artículos técnicos relacionados a operaciones de destilación.revistavirtualpro.org  www.chemindustry.  www.1 PORTALES DE ORGANIZACIONES:  www.A.taringa.com  www.2 ARTÍCULOS. ordenados por tipo de industria.  Distillation Group.  Koch-Glitsch Sitio que contiene artículos técnicos y literatura relacionada a platos y relleno de columnas. de todas las especialidades.com  www.chemresource. otros deben solicitarse mediante email.com A. Algunos de los artículos están disponibles on-line.com  http://visualingenieria.com Sitio que contiene artículos técnicos. Para solicitar artículos por email debe seguir las instrucciones indicadas en la página.3 CÁLCULOS DE INGENIERÍA ON-LINE  LMNO Engineering. Research. Presenta además un gran número de links a sitios de cálculo on-line y software relacionado. incluye enlaces interesantes  http://www.  Gea . Para utilizar el selector on-line es necesario registrarse. A.  Cálculos de Intercambiadores.3 DIMENSIONES ESTÁNDAR DE TUBERÍAS . útil para selección de bombas.programaswarez.  Flowserve En este sitio puede obtenerse el programa PumpSel versión 6.2.4 SOFTWARE GRATIS  Koch-Glitsch En este sitio puede obtenerse el programa KG-Tower versión 1.2.  Jehar & Associates Sitio que ofrece herramientas para cálculos on-line de procesos.  Pump-Flo. útil para la selección de compresores a tornillo y alternativos. Sitio que ofrece herramientas para cálculos on-line de ingeniería.com/ebooks-gratis/46724-descargar-libros- ingenieria-total-120-e_books-ultima-generacion-todo-detallado.com Sitio que ofrece una herramienta de diseño on-line de hornos y presenta los conceptos y teoría relacionada.com Sitio que ofrece herramientas de cálculos de filtración y separación. Links a Proveedores  http://www.  ChemEngineer Sitio que ofrece recursos relacionados a la ingeniería química.  The Chemical Engineers´ Resource Page En este sitio pueden obtenerse diversas planillas de cálculo excel.0.  Matches Sitio que ofrece una herramienta para la estimación del costo de equipos de proceso.  Filtration and Separation.html A. Cao. En este sitio puede obtenerse el programas: vFrac (conversor de formas de expresar composición) y vRate (cálculo de riqueza de corrientes de hidrocarburos).  Goulds Pumps Selector on-line de bombas. artículos e información relacionada.  The Chemical Engineers´ Resource Page Sitio que ofrece recursos relacionados a la ingeniería química. en la sección "Software Corner" posee links a otros sitios que pueden resultar de utilidad.  HeaterDesign. Inc. Tablas Piping. Eduardo.  Desing Class Hysys Pages Sitio que contiene explicaciones relacionadas al simulador Hysys. artículos e información relacionada.com Selector on-line de bombas de diversos fabricantes. el registro es gratuito.  Connel Sitio que ofrece herramientas para cálculos on-line de procesos.que se corresponde al libro cuyo autor es el Ing.  Bryan Research and Engineering.  TRANSFECALOR Sitio que ofrece recursos relacionados al diseño y cálculo de Intercambiadores de calor..  Guía de la industria Sitio que ofrece guía de productos y proveedores relacionados con la industria de procesos. útil para diseñar columnas de platos y rellenas.Grasso En este sitio puede obtenerse el programa Comsel. . PARA AGUA Y COMPUESTOS VARIOS .4 PROPIEDADES Y DIAGRAMAS.A.