Diseño y construcción de un intercambiador de calor mediante tubos de calor para el laboratorio de térmicas de las Unidades Tecnológicas de Santander

Abstract

Este informe detalla la construcción de un prototipo de intercambiador de calor basado en el principio de termosifones bifásicos. Durante la fase de modelamiento, se optó por una geometría rectangular para el intercambiador, con dimensiones de 60 cm de longitud, 18,6 cm de altura y 20 cm de ancho. Para cumplir con criterios presupuestarios, se seleccionó acero galvanizado comercialmente, conocido como lámina galvanizada, como material principal.

En cuanto a los termosifones bifásicos, se eligió el cobre debido a su alta conductividad térmica. Estos fueron modelados con una altura de 16 cm. Durante la etapa de construcción, se ensamblaron las diferentes partes de la carcasa mediante soldadura. En la fabricación de los termosifones, se aplicó vacío a los tubos de calor, y se introdujo aproximadamente 5.9 cm² de agua, lo que corresponde aproximadamente al 30% del volumen total del termosifón.

La evaluación del prototipo se llevó a cabo en el laboratorio de térmicas de las Unidades Tecnológicas de Santander, donde se comparó su rendimiento con un sistema convencional de transferencia de calor, el intercambiador de doble tubo. Los resultados iniciales indicaron que, aunque el prototipo alcanzo una eficiencia del 12,5% en comparación con el 25% del intercambiador de calor convencional, demostró un potencial significativo para optimizaciones futuras. El calor transferido por el prototipo fue de 2976,87 W, mientras que el intercambiador de doble tubo logro transferir 3423,4 W.