Diseño y construcción de un prototipo de recuperador de calor por placas para calentamiento de aire para el Laboratorio de Energía de la Carrera de Ingeniería Mecánica - Cunalata Guachamboza, Oscar Vinicio (2021)
El presente proyecto se desarrolló con el fin de recuperar el calor residual de los gases de combustión, aprovechándolo para el calentamiento de aire. La recopilación de información se realizó mediante revisión de características funcionales, tipos de materiales y configuraciones de placas. Posteriormente se dio inicio con el diseño de los ductos para que el flujo circule sin complicaciones, se construyó un núcleo intercambiador desmontable permitiendo una limpieza fácil. En las placas se determinó la configuración cuadrada para el flujo de aire y trapezoidal para el flujo de gases de escape a razón de formar ductos, siendo todas en aluminio. Para el suministro de aire fresco se eligió un ventilador-extractor centrifugo de baja presión y para mantener la temperatura se colocó lana mineral de vidrio, todos estos materiales se seleccionaron de acuerdo a criterios como: costo, disponibilidad, conductividad térmica y caudales. Mediante cálculos de convección forzada en flujo interior se determinó las temperaturas, velocidades y caída de presión de los flujos, para su validación se utilizó un software de análisis por elementos finitos logrando determinar el incremento de temperatura del aire, siendo la temperatura de entrada del flujo de gases de escape, temperatura de entrada y velocidad del flujo de aire fresco de 105 grados centígrados, 20 grados centígrados y 20 metros por segundo, respectivamente; alcanzando un incremento de 11.3 grados centígrados y una velocidad de salida de 13 metros por segundo en el flujo de aire. Las pruebas experimentales mostraron una temperatura de salida del aire de 58 grados centígrados con los siguientes parámetros, temperatura de gases de escape a 90 grados centígrados y 0.01 metros cúbicos por segundo, 7 metros por segundo y 20 grados centígrados del aire fresco. Además, el intercambiador de calor de flujo cruzado maneja caudales entre: 0.01 a 0.05 metros cúbicos por segundo y temperaturas entre: 20 a 105 grados centígrados.