DADES IDENTIFICATIVES 2009_10
Assignatura (*) CÀLCUL I DISSENY DE BESCANVI DE CALOR Codi 20021202
Ensenyament
Enginyeria Tècnica Industrial especialitat en Química Industrial (1993)
Cicle 1er
Descriptors Crèd. Crèd. teoria Crèd. pràctics Tipus Curs Període
4.5 3 1.5 Optativa Primer
Llengua d'impartició
Departament Enginyeria Mecànica
Coordinador/a
VALLÈS RASQUERA, JOAN MANEL
Adreça electrònica manel.valles@urv.cat
Professors/es
VALLÈS RASQUERA, JOAN MANEL
Web
Descripció general i informació rellevant Aplicar i estendre els fonaments teòrics d’enginyeria tèrmica a la solució dels problemes pràctics relacionats amb la selecció, operació, càlcul i disseny dels bescanviadors de calor més freqüents en la indústria química.

Competències
Codi  
A1 L’aplicació del principis de conservació de matèria, energia i quantitat de moviment.
A2 L’estudi i caracterització dels processos de transferència de calor, matèria i quantitat a escales macro i microscòpiques.
A3 La modelització bàsica matemàtica i numèrica de processos i propietats.
A4 L’aplicació dels conceptes de la termodinàmica bàsica a processos amb i sense reacció química.
A9 El càlcul i disseny d’equips de bescanvi de calor.
A12 L’aplicació de conceptes d’economia bàsica i la realització d’estimacions de costos i anàlisi d’inversions.
A13 La concepció i disseny de processos de protecció ambiental i de gestió de residus.
A14 L’aplicació de principis bàsics de seguretat de processos i operacions.
B1 Resoldre problemes de forma efectiva.
B2 Aprendre a aprendre.
B3 Aplicar pensament crític, lògic i creatiu.
B4 Treballar de forma autònoma amb iniciativa.
B5 Treballar de forma col·laborativa.
B6 Comprometre-se amb l’ètica i la responsabilitat social com a ciutadà i com a professional.
B7 Comunicar-se de manera efectiva i amb asertivitat a l'entorn laboral i com a ciutadà.
B8 Capacitat d’anàlisi i síntesi.
B9 Capacitat d’organització i planificació.
B10 Capacitat de gestió de la informació.
B11 Presa de decisions.
B12 Treball en equip.
B13 Habilitats en les relacions interpersonals.
B14 Raonament crític.
B15 Aprenentatge autònom.
B16 Adaptació a noves situacions.
B17 Creativitat.
B19 Sensibilitat per a temes medioambientals.
C1 Dominar l’expressió i la comprensió d'un idioma estranger.
C3 Desenvolupar la vida personal i professional tenint una perspectiva àmplia i global del món.
C4 Moure’s amb facilitat per l’espai europeu i per la resta del món.
C5 Expressar-se correctament (tant de forma oral com escrita) en la llengua pròpia.

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Conèixer els diferents tipus de bescanviadors de calor. A1
A2
A3
A4
A9
A12
B1
B2
B3
B4
B5
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B15
C1
C4
C5
Conèixer les aplicacions i limitacions operatives de cada tipus de bescanviador. A2
A9
A12
A14
B2
B3
B6
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
B16
B17
B19
C1
C3
C4
C5
Conèixer les característiques constructives de cada tipus de bescanviador. A9
B7
B8
B10
B14
B15
B17
C1
C3
C4
C5
Reconèixer les dades de geometria del bescanviador necessàries per aplicar els mètodes de càlcul. A9
B1
B2
B3
B4
B5
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
C1
C4
C5
Aplicar els mètodes de càlcul per cadascun dels bescanviadors. A1
A2
A3
A4
A9
B1
B2
B3
B4
B5
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
B16
C1
C4
C5
Dissenyar i avaluar el funcionament de bescanviador. A1
A2
A3
A9
A12
A13
A14
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
B16
B17
C1
C3
C4
C5
Utilitzar programes informàtics de càlcul i disseny de bescanviadors. A2
A3
A4
A9
A12
B1
B2
B3
B4
B5
B8
B9
B10
B11
B12
B13
B14
B15
B16
B17
C1
C3
C5

Continguts
Tema Subtema
1. Introducció.
Mecanismes de transmissió de calor.
Conceptes fonamentals i modalitats bàsiques de transmissió de calor.
Analogia elèctrica. Mecanismes de transferència de calor en sèrie i paral•lel.
2. Bescanviadors de calor de doble tub
• Característiques constructives.
• Aplicacions.
• Tubs amb aletes.
• Introducció a HEXTRAN.
3. Bescanviadors de calor de tubs i carcassa
• Normativa TEMA.
• Consideracions de disseny.
• Mètode Bell-Delaware.
• Mètode anàlisis de corrents.
• Introducció a ASPEN.
4. Bescanviadors de calor de plaques
• Característiques constructives.
• Avantatges i inconvenients.
• Aplicacions.
• Càlcul tèrmic i hidràulic.
• Fouling en bescanviadors de plaques.
5. Bescanviadors de calor refredats per aire
• Utilització de l'aire com refrigerant.
• Característiques constructives.
• Càlcul tèrmic i hidràulic.
• Càlcul dels ventiladors.
6. Condensadores
• Tipus de condensadors.
• Selecció.
• Bescanviadors de carcassa i tubs.
• Càlcul tèrmic.
7. Reboilers
• Tipus de reboilers.
• Característiques constructives.
• Selecció de reboilers.
• Càlcul tèrmic i hidràulic.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
2 0 2
 
Sessió Magistral
20 30 50
Seminaris
4 0 4
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
12 24 36
 
Atenció personalitzada
1 0 1
 
Proves pràctiques
6 13.8 19.8
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries S'utilitza una varietat de metodologies per tal de facilitar l'accés als continguts d'estudiants amb models d'aprenentatge diferents.
Sessió Magistral Combinació de classe magistral i estudi de casos. A partir de la introducció dels conceptes bàsics, es desenvolupen exemples, exercicis, i activitats. S'alterna el treball individual amb el treball en equip. El treball en equip és dominant a les activitats relacionades amb la utilització de programes de simulació.
Seminaris Introducció del software que s’utilitza a l’assignatura
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques Ressolució de les activitats en una alula d'informàtica amb els simuladors i fulls de càlcul

Atenció personalitzada
 
Sessió Magistral
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
Atenció personalitzada
Descripció
Ajuda per la ressolució de les activitats plantejades

Avaluació
  Descripció Pes
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques Lliurament d'exercicis realitzats en grup i demanats periòdicament. 30%
Proves pràctiques Prova individual. Qüestions conceptuals curtes i dos problemes a resoldre (30%).

Prova individual. Qüestions conceptuals curtes i dos o tres problemes a resoldre. Es realitza al final de quadrimestre (40%).
70%
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Fonts d'informació

Bàsica , , ,
HEWITT, G. F., SHIRES, G.L., BOTT, T.R., Process Heat Transfer, CRC Press, Inc., 1994
HEWITT, G.F. Executive Editor, HEAT EXCHANGER DESIGN HANDBOOK. Vol. 1: Heat Exchangers Theory. Vol. 2: Fluid Mechanics and Heat Transfer. Vol. 3: Thermal and Hydraulyc Design of Heat Exchanger. Vol. 4: Mechanical Design of Heat Exc, Begell House, 1998
Sadik Kakaç and Hongtan Liu, Heat Exchangers selection, rating and thermal design, CRC Press, 1998

 

Complementària
  • GUPTA J.P. Working with Heat Exchangers: Questions and Answers.Hemisphere Publishing Corporation, 1990.
  • KAYS W.; LONDON A.L. Compact Heat Exchangers.McGraw‑Hill, 1984.
  • KERN D.Q. Procesos de Transferencia de Calor. Cecsa, 1976.
  • NORMAS TEMA. Standard of Tubular Exchangers Manufactures Association, 1978.
  • SHAH,R.K. y Otros. Heat Transfer Equipment Design" Hemisphere publishing corporation. 1986.
  • Hextran (Simsci).
  • Bjac (Aspen).

  • Internet.

Recomanacions


(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent