Cuestiones relativas a máquinas, motores, piezas, componentes, tecnologías de fabricación, etc.
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#359567
Hola, a ver si soy capaz de que me entendáis.

Tengo un tanque que necesita calentar agua. Las paredes del tanque contienen aceite y resistencias. El aceite es calentado mediante las mismas. Es decir, las resistencias calientan el aceite y éste transfiere el calor al agua.
En la otra cara de las paredes del tanque se colocará un aislante para solo transferir el calor al agua.

La pared se compondrá de paneles de acero.
Que cálculos necesito para comprobar el espesor de dichos paneles? (La pared se mantendrá estanca por si es de interés)

Espero haberme explicado
Saludos
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#359569
Cálculo de transferencia de calor, por resistencias térmicas equivalentes de los diferentes medios.
Necesitarás saber las transmitacias térmicas del aceite y el acero, el espesor de la cámara de aceite, las temperaturas deseadas y la potencia térmica que darán las resistencias.
De ahí podrás despejar la incognita espesor del acero.

Un saludo
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#359571
Muchas gracias por la respuesta y por tu tiempo.

Me puedes ayudar con los cálculos si por ejemplo:
La pared tiene un hueco de 7mm.
Potencias resistencias 30kw.
Dimensiones del interior del tanque de arriba (queda abierto por arriba) por ej. 100x100x100.
Supondremos la temperatura alcanzada en el agua 85°C.

Muchas gracias
Un saludo
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#359577
Por las características que comentas hay que hacer un estudio específico para este foso, ya que no se puede asimilar a los modelos estándar. Habría que empezar por un balance térmico y después realizar el cálculo por resistencias.

Estos factores son importantes (a parte de los que comenté antes):
Geometría del tanque: largo, ancho, alto, el fondo está en contacto con el suelo?, está aislado el fondo?
Distribución de las resistencias: cómo están instaladas? de manera homogenea por todo el perímetros?
Características físicas del aceite.
Espesor pared exterior y aislamiento. Puede considerarse idealmente adiabático?
Tendrás que considerar las pérdidas de calor que tengas por la apertura superior.

Adjunto un par de links que te ayudarán a enfocar los cálculos correctamente. No va a ser sencillo:
http://pi-dir.com/calor/transferencia_d ... ctrica.htm
http://www.idae.es/uploads/documentos/d ... ee3c15.pdf

Ánimos!!
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#359582
Muchas gracias. En realidad no necesito unos cálculos tan detallados. Lo que debo comprobar es que la presión que ejerce el aceite caliente (están en la pared hermético junto a las resistencias) y el empuje que ejerce el agua contenida en el deposito.
Necesito calcular el espesor de los paneles de acero y ver si con el cajón que he hecho cumple

Por si acaso, las capas de izquierda a derecha son: aislante, paredes hermeticas con aceite (7mm) y depósito de agua con la parte superior abierta
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#359587
Si el problema es resistencia a compresión es muchísimo mas sencillo, tienes que comprobar resistencia del material en relación al prisma de presiones del agua (por parte del aceite es despreciable según el espesor que indicas).
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#359594
Gracias por el tiempo dedicado a responder.
Si suponemos q por ejemplo el aceite alcanza 300-400°C o una temperatura a la cual el empuje a la pared sea a considerar. Que cálculos debo considerar?
Y los cálculos del agua?
Saludos
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#359621
Calcula la presión hidrotática del agua y aceite por el método del prisma de presiones, esto te permitiá conocer la presión máxima producida por ambos fluidos (obviamente se da en el punto más bajo de tu tanque).
Una vez conocidas estas fuerzas y conociendo las propiedades mecánicas del acero puedes hallar el espesor mínimo.
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#359799
Hola! Se podría facilitar alguna fórmula oara el cálculo del espesor si la altura del agua es 1m y acero F304?. La temperatura alcanzada por el acero sería 200-300ºC.

Muchas gracias
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