Proyecto_Final_Fundamentos_de_Termofluid

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Juan Carlos Munguia Castañeda		MF512
Proyecto Final Fundamentos de Termofluidos
Optimización de Maquina Calentadora de aceite (termolator)
MF512
Nombre: Juan Carlos Munguia CastañedaCETYS Universidad
Matrícula: 24591
Fecha: 27 de Noviembre del 2017
Objetivo: Desarrollar un proyecto de mejora en el trabajo que tenga relación con la materia de fundamentos de termo fluidos, logrando comprobar que su optimización es la idónea tanto analítica como experimentalmente.
	
Introducción: A lo largo del tiempo en el área se ha venido utilizando una calentadora de aceite, la cual presenta algunos problemas para elevar la temperatura provocando perdida de calor y con ello exceso de tiempo para calentar los productos de la empresa. 
Como se puede ver en las siguientes imágenes, esto se debe a que la maquinaria es antigua (desde los años 50) presentando en ciertas ocasiones, fugas, perdida de calor e inclusivo quebraduras en el sello mecánico de la bomba.
Es por ello que después de una investigación, la cual se demostrara con cálculos matemáticos se pretende reemplazar esta máquina por un nuevo modelo de termolator (HTR, con la cual se pretende ahorrar tiempo y dinero en la duración del proceso):
Planteamiento del problema:
Unos tubos de acero 304 de .5in (12.7mm) son cubiertos por una fibra (dieléctrico) de 1mm de espesor y k=.04 W/mK. Los tubos de acero se encuentran a una temperatura inicial Ti=To=25°C y son sumergidos en una termolator (calentadora de aceite) la cual maneja una temperatura de baño de Tinf=100°C y h=3300 W/m^2K.
Después de diversas pruebas el departamento de ingeniería opto por mejorar este proceso optimizando la termolator (es decir, reemplazarla por una nueva que tenga mejor generación de calor) por una que maneja una temperatura de baño de Tinf=150°C.
Si los tubos requieren llegar a una temperatura de 300°C. Funcionará la nueva termolator? Es decir, si existiría un ahorro en tiempo en que calentara los tubos hasta llegar a ese punto?
B) Una vez realizado la implementación de mejora se pretende optimar aún más la termolator, esto es debido a que el departamento de ingeniería desea evitar futuros daños a la bomba de la termolator debido a las altas temperaturas que tiene. Es por ello que desea diñar un intercambiador de calor que sea capaz de reducir a tan solo Tinf=60°C la temperatura del aceite que regresa (esto para evitar sobrecalentamiento de la máquina y con ello evitar que se rompa el sello mecánico de la misma).
Este sistema operará con agua con un flujo de .3 kg/s y un diámetro de 30mm, el flujo que maneja la termolator es de .1 kg/s y las mangueras tienen un diámetro de 50mm. 
Actualmente el aceite entra a una temperatura de 150°C, mientras que el agua entra a tan solo 25°C. Sera posible que se logre disminuir la temperatura interna de la termolator ha tan solo 60°C, si la distancia que se tiene de las mangueras es de 400m?
Resultados:
 
Conclusión: Para el inciso A se logró comprobar que la implementación de la nueva termolator ayudara a reducir el tiempo de 17.3min a tan solo 3.22 teniendo un ahorro de 14.08 min con la implementación de la nueva termolator.
Para la mejora que se propone en el inciso B se contemplan mangueras de hasta 400m de largo, por lo cual con los cálculos se muestra que llegaran hasta los 353.32m, por lo cual es posible proponer el diseño del intercambiador de calor. Esta última propuesta quedara para futuras mejoras si se llegara a requerir, ya que el proyecto culmino con la implementación de la nueva termolator, obteniendo la reducción físicamente de 4.25 minutos y no los 3,22 calculados (lo cual por el margen de perdida de calor se asume es buena la aproximación).
Carta de Recomendación:
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