INIQUI   05448
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES PARA LA INDUSTRIA QUIMICA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Practica en Planta Piloto de un Intercambiador de Calor.
Autor/es:
J. MARTINEZ; S. ZAMORA; C. SASTRE; A. RIVEROS ZAPATA; A. BONOMO; R. BOJARSKY
Lugar:
Rosario - Santa Fé
Reunión:
Congreso; VII Congreso Argentino de Ingeniería Química (CAIQ) 2013 y 2das. JASP.; 2013
Resumen:
Entre las operaciones unitarias en una planta de procesos
químicos, las operaciones de transferencia de calor son unas de las más
comunes. Para este fin se pueden encontrar diferentes
tipos de equipos en los que se puede intercambiar calor entre dos fluidos.
Dada la importancia de este tipo de operación, es fundamental el aprendizaje
del diseño y dimensionamiento de intercambiadores de calor en un curso de grado de la carrera de
Ingeniería Química. En la asignatura Operaciones Unitarias II, correspondiente
al cuarto año de la carrera de Ingeniería Química, se enseña a los estudiantes
a diseñar diferentes equipos, entre ellos intercambiadores de calor.
El trabajo de Planta Piloto se realiza con conocimientos previos, los que fueron
impartidos en clases teóricas y a través de resolución de ejercicios y problemas. El papel de las ideas previas en el aprendizaje
significativo es fundamental. Esto es muy importante ya que el conocimiento se construye
cuando se le otorga significado. Según Piaget, atribuir significado a lo que se aprende, es establecer
relaciones entre las ideas previas y las nuevas, asimilarlas y acomodarlas, es
un proceso constructivo, gradual y situado. Cuantas más relaciones se
establezcan, más se significa. Un trabajo de planta piloto brinda el espacio
propicio para que el estudiante, afiance los conocimientos adquiridos y se desenvuelva socialmente en un contexto de
colaboratividad.
Este trabajo
práctico, permitirá al alumno visualizar en forma concreta, la problemática que
se presentará durante la operación de equipamiento industrial. El equipo
empleado representa una unidad de baja capacidad de intercambio de calor,
básicamente debido a una reducida área
de transferencia de calor. El estudiante enfrenta situaciones reales tales como perdidas de calor y fallas en la
aislación térmica, debiendo evaluar su importancia y determinar como se ven
afectados los cálculos teóricos si estos u otros problemas de operación son
solucionados o permanecen durante la experiencia, de manera tal de cuantificar
en la práctica que variables son de mayor peso en este tipo de operación.
Además el intercambiador de calor utilizado, consiste en un equipo reciclado, el
cual fue donado a Planta Piloto II de la Facultad de Ingeniería, de la Universidad
Nacional de Salta, donde fue reacondicionado,
por lo que también presenta problemas de incrustaciones, que es una situación
similar a lo que sucede en la industria, situación
que se vio reflejada en los cálculos realizados.
La metodología propuesta a los alumnos consiste en el
abordaje del estudio del sistema de intercambio térmico, verificando en primer
instancia las condiciones operativas propuestas, por medio de un cálculo
ordinario, que consite en determinar el área de transferencia disponible, proponiendo un valor de coeficiente global de
transferencia de calor (U) y en segunda
instancia se opera el mismo hasta lograr las condiciones de estado estacionario,
conociendo los valores de las temperaturas y caudales de las distintas
corrientes, entrantes y salientes, que permiten el calculo del coeficiente de
transferencia de calor real del equipo (Ud),
y por ultimo comparando los dos valores determinados, conjuntamente con una
opinión técnica de las condiciones operativas del intercambiador de calor.
El equipo empleado posee incorporados tres sensores de
temperatura (pt100), un sensor de presion y cuatro electrovalvulas. La toma de
datos de la instrumentación y accionamiento del equipo se realiza con un
sistema SCADA, Supervisory Control And Data Adquisition, Novus, controlado
mediante el software Superview. Como fluidos de
intercambio se emplea vapor saturado, generado en una caldera humotubular y el
fluido frío corresponde a un sistema de agua de refrigeración con torre de
enfriamiento.
Como medida complementaria a la formación ingenieril
de los alumnos, planta piloto realiza en forma previa a la actividad una
introducción a la seguridad, con énfasis en el cumplimiento de las normas de higiene y seguridad en el trabajo.