Determinacion dinamica de los coeficientes globales de transferencia de calor para las pailas aleteada, redonda, plana, pirotubular y caldera enterrada (semicilindrica) usadas en la industria panelera

Abstract

En la agroindustria panelera se desconoce el valor del coeficiente global de transferencia de calor para los intercambiadores de calor o pailas que se usan y el comportamiento de este parámetro respecto a la temperatura y velocidad de los gases de combustión. De manera experimental se determinó el coeficiente global de transferencia de calor para las pailas analizadas, encontrando valores entre 15 y 23 W/m2°C para la aleteada, 70 y 80 W/m2°C para la semiesférica, 30 y 90 W/m2°C para la plana, 30 y 35 W/m2°C para la pirotubular y entre 20 y 70 W/m2°C para el caso de la semicilíndrica, encontrando una variación sensible respecto a la temperatura solo en el caso de la paila plana, la cual se analizó respecto a la velocidad de los gases sin encontrar una tendencia o dependencia del coeficiente respecto a esta velocidad. Según el análisis semiempírico; a través de las correlaciones de Rohsenow para ebullición, Pohlhausen y la teoría de cerramientos para la convección, Stefan-Boltzmann para radiación y la ecuación de Fourier para la conducción de calor en sólidos; se determinó que la mayor resistencia a la transferencia de calor la ofrece la convección y que la radiación aporta más del 50% de la energía transferida. La paila que presentó un mejor desempeño operacional fue la pirotubular, pues posee una gran cantidad de área de transferencia de calor por espacio ocupado en la hornilla, seguida de la semiesférica y la aleteada; el peor desempeño lo presenta la paila plana.