inf. diseño intercambiador de calor
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUUNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIADEPARTAMENTO DE INGENIERIA
TERCERA EVALUACIN PARCIAL
Presentado al:
Ing. Romn Justo CALDERN CRDENAS. Facilitador del
Curso 091 B Diseo de Plantas Qumicas I
Realizado por:BONILLA SANABRIA, Olivia Dany
CHALCO QUILCA, Yanina
GUERE CHAGUA, Viviana Luz
LAZO MANCCO, Milton Ral
QUISPE LOROA, Mercedes
Alumno del VII Ciclo de Ingeniera Qumica.
Huancayo, 26 de Setiembre de 2005
DISEO DE INTERCAMBIADORES DE CASCO Y TUBO
PROCEDIMIENTO: De acuerdo con el TEMA, el procedimiento general para el
diseo de un intercambiador de casco y tubo se resume en:
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
DISEO DE INTERCAMBIADORES DE CALOR
DEL TIPO TUBO CARCASA Y DOBLE TUBO
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1. Determinar las propiedades fsicas de los fluidos a sus respectivas Ts medias.
2. Se especifica las resistencias a las incrustaciones para cada fluido.
3. Se determina el curso de los fluidos de acuerdo con el criterio estndar.
4. Se supone un U y se calcula un rea en un primer tanteo.
5. Se selecciona las caractersticas de los tubos: longitud, OD, BWG, el arreglo y sus
dimensiones tpicas.
6. Se determina el N de tubos para un intercambiador con su respectivo dimetro de
casco.
7. Se determina el N de pasos en el lado de los tubos.
8. Se determina el N de pasos en el lado del casco teniendo presente el factorFt y su
criterio de diseo.
9. Se fijan las caractersticas del intercambiador estndar elegido (tipo, placa de tubos,
N de tubos, arreglo, dimetro del casco, etc.)
10. Se calcula hide acuerdo con el intercambiador estndar elegido.
11. Se calcula h0 bajo el mismo criterio anterior.
12. Se calcula el U de la operacin.
13. Se determina el rea requerida A.
Si el rea calculada en 13 es < que la que dispone el intercambiador, el diseo es
satisfactorio. De lo contrario se debe efectuar otro tanteo hasta lograr la correccin del
diseo.
Si el acpite 13 da un resultado satisfactorio, entonces se procede a estimar las cadas de
presin en cada lado. Despus se prepara la HOJA DE ESPECIFICACIN
correspondiente. Finalmente diagramar el intercambiador dimensionado.
DISEO DE INTERCAMBIADORES DE DOBLE TUBO
A.- CARACTERSTICAS.
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4
Di
DDDe
2
12
2 =
Donde:
D1 = dimetro interior del tubo interior.
D2 = dimetro exterior del tubo interior.
Estos dimetros equivalentes se definen de acuerdo al radio hidrulico.
COEFICIENTES DE INCRUSTACION
Para esta informacin se sigue las mismas pautas que para los intercambiadores de
casco y tubo. Tambin se puede usar la correlacin del coeficiente limpioy estimar
as el coeficiente total de transferencia de calor.
B.- PROCEDIMIENTO DE DISEO.
Para este tipo de intercambiadores se sigue el siguiente procedimiento:
1. Se determinan las propiedades fsicas de los fluidos.
2. Se especificas los cursos de los fluidos. Esta especificaron se hace atendiendo al
flujo de cada uno de ellos si se tiene en cuenta las reas de flujo en ambas corrientes
y siempre que se emplee un proceso similar, se puede usar la siguiente tabla:
INTERCAMBIADORES IPS REA DE FLUJO (Pulgadas2) De (Pulgadas)2 x 1 1.19 1.50 0.915
2 x 1 2.63 1.50 2.02
3 x 2 2.93 3.35 1.57
4 x 3 3.14 7.38 1.14
3. Se calcula hi y h0 y se determina UL (coeficiente limpio).
4. Se fijan los valores de ri y r0 y se determina UD.
5. Se calcula el rea, el nmero de intercambiadores, (horquillas), que deben instalarseen serie.
6. Se verifica los P con las relaciones:
Dg
LfGP tt
72
2
= en el tubo, en Psi.
eDg
LfGP aa '72
2
= en el tubo, en Psi.
En donde:
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Gt = velocidad msica en 2.fthr
lb, lado del tubo.
Ga = velocidad msica en 2.fthr
lb, lado del anillo.
= densidad de fluido en cada lado, 3pielb
L = longitud de tubera,pies
g = aceleracin de la gravedad = L, 18x1082hr
pie
D = dimetro del tubo,pies
De = dimetro equivalente para el anillo dado por:
De = D2 D1
P = cada de presin, en Psi o 2lgpulbf
Para las entradas y salidas se puede usar la relacin siguiente, o de lo contrario emplear
las correlaciones permanentes.
=
g
GnP
se28836002
2
,
en Psi.
En donde:n es el numero de entradas y salidas.
Concluido el dimensionamiento, se prepara la HOJA DE ESPECIFICACIONES y el
respectivo DIAGRAMA del intercambiador
1. Se desea calentar 9 820 lb/hr de benceno desde 80 F a 120 F. Para el efecto
se emplea tolueno caliente a 160 F que puede enfriarse hasta 100 F. Los pesos
especficos de ambas sustancias son de 0.88 y 0.87, es decir, aproximadamente a0.88. La resistencia a la incrustacin para cada fluido se fija en 0.001. La cada
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de presin permisible para cada fluido es de 10 Psi. Se dispone de tubos de 2x
1 IPS y de 20 pies de longitud.
Qu tipo de cambiador de calor se requiere para esta operacin?
SOLUCIN:
DISEO RAPIDO:
Por un diseo rpido: (ref: Donald Kernt)
012.0003.0009.0300
1
112
11 =+=+=DU
901
=DU
Y el rea de transferencia requerida seria:
LTU
QA
=
En donde: Q = 9820x0.425x(120-80), para el Benceno
Q = 167 000 BTU/hr
T = 28.8 F para flujo en contracorriente.
Entonces: A= ( )( )8.2890167000
= 64 pies2
En vista de que el rea es pequea, se debe usar un intercambiador de doble tubo.
DISEO RIGUROSO:
1.- El curso de los fluidos se selecciona de acuerdo a:
Por el tubo circulara: Benceno, ( m = 9820 lb/hr, rea 9216 pulg2)
Por anillo circulara: Tolueno, (rea: pulg2)
El flujo msico del Tolueno es:
)100160(44.0
167000
=
xmT
hr
lbmT 6330=
2.- El coeficiente de pelcula para el lado del tubo es:
GT =ta
m
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hr
lbmB 9820=
2
12
38.1
4
=
ta = 0.010 pie2
== '115.0
12
38.1Di
GT = 9430002.piehr
lb
NRE =
TiGD =42.250.0
943000115.0
x
x= 89500
Y usando la relacin de Sieder & Trate.
( )3/1
8.0
091.0
21.1425.098500
115.0
091.0027.0
= xhi
Fpiehr
BTUhi
=
2.346
3.- El coeficiente de pelcula para el lado del anillo, h0:
a
aa
maG
=
Donde:
ma = flujo msico del tolueno = 6330 lb/hr.
aa = rea de la seccin transversal del anillo.
( )212
24
DDaa =
2D = dimetro exterior del tubo interior = pies1725.0
12
067.2=
1D = dimetro interior del tubo = pies138.01266.1
=
( ) 222 00842.0138.01725.04
pieaa ==
2767000
00842.0
6330
hrpie
lbG
a ==
ae
RE
GDN =
eD = dimetro equivalente: 138.0
138.01725.022
1
2
1
2
2 =
= D
DD
De
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eD = 0.0762 pies
5900042.241.0
7670000762.0 ==x
xNRE
Y haciendo el clculo del coeficiente:
( )3/1
8.0
085.0
99.044.059000
0762.0
085.0027.0
=
xh
Fpiehr
BTUh
=
2.330
4.- El coeficiente total se calcula por:
3301001.0
126.030138.00115.0
115.0138.0001.0
115.0346138.01 ++++=
xxx
xUD
00303.0001.000042.00012.000346.01 ++++=DU
31011.900911.0
1 == xUD
Fpiehr
BTUUD
=2.
110
5.- Por lo tanto el rea requerida es:
A = ( ) ( )8.28110167000
0 xTU
Q
L
= = 52.71 pie
2
Como los clculos se han hecho en base al rea exterior del tubo interior, se tiene
que un tubo de 1 IPS dispone de 0.435 pie2/pie, entonces la longitud del
intercambiador debe ser:
linealespies
pie
pie
pieL .54.119
435.0
522
2
==
Luego, si se dispone la longitud total en arreglos de horquillas de 20 pies de
longitud cada uno se necesitaran 3 horquillas.
Si se hubiera usado el criterio de UL, (coeficiente limpio) con la fig: ..se
hubiera tenido lo siguiente:
hi = 346, y con h0 = 330, se lee un UL = 160
Si a este coeficiente se le aade las respectivas resistencias a la incrustacin:
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9
0
0
11rr
UUi
L
++= 001.0001.0160
11
0
++=U
00825.0002.000625.01
0
=+=U
Fpiehr
BTUU
=
20 .121
Y el rea requerida habra sido:
A = ( ) ( )8.28121167000
0 xTU
Q
L
= = 48 pie
2
La longitud total L =435.0
48=110 pie lineales. Que tambin tendran que arreglarse
en 3 horquillas con 120 pies.
6.- Las cadas de presin se calculan para cada lado:
Lado del anillo:Deg
LfGaPa
72
2
=
f = para tuberas comerciales se estima de:
42.0)(
260.00035.0
RENf +=
De = dimetro equivalente basado en el radio hidrulico para flujo de fluidos.
De = D2 D1 = 0.1725 0.138 = 0.0345 pie
2680099.0
7670000345.0 == xNRE
0071.00036.00035.0)26800(
260.00035.0
42.0=+=+=f
3/8.544.6288.0 pielbx ==
L = 120 pie, (longitud total)
Entonces:
28
2
lg9
0345.08.541018.472
1207670000071.0'
pu
lb
xxxx
xxaP ==
Si se considera las prdidas en las entradas y salidas de cada horquilla se tiene que:
=
1442'
2
g
VnaP (n = numero de horquillas)
3600
TGV =
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10
Psixxxxgxx
GnaP T 2.0
1018.42888.543600
7670003
2883600'
82
2
2
2
=
=
=
( ) pSIPa 2.92.09 =+=
Lado del tubo interior:
Dig
LfGP tt
72
2
=
Gt = 943 000 lb/hrpie2
= 54.8 lb/pie3Di = 0.115 pie
0057.0)89500(
260.0
0035.0 42.0 =+=f
Psixxxx
xxPt 2.3
115.08.541018.472
1209430000057.08
2
==
Como, tanto la cada de presin en cada lado satisface el limite recomendado, EL
DISEO ES CORRECTO.
2. Se desea enfriar 9870lb/hr de NH3 seco a 83 Psi desde 245 F a 95 F,
empleando agua de mar desde 85 F hasta 95 F, se permite una cada depresin en el NH3 de 3 Psi y de 10 Psi en el agua de mar. Se dispone de tubos de
OD, 16BWG y 8 pies de longitud.
Disee un cambiador de calor que satisfaga la operacin propuesta.
SOLUCIN:
DISEO PRELIMINARa. La informacin para loas resistencias, tomadas de las tablas
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rgas=0.045
ragua =0.004
RT =0.045+0.004=0.049
Entonces:Fpiehr
BTU
RU
T ..20
049.0
112
=== (Tabla: N
03)
b. Por un balance de energa considerando al amoniaco a su temperatura media de
170F y a 83 Psi
Cp012.0= (Fig. N 01)
Fpiehr
BTUK
..017.0= (Tabla N
04)
Flb
BTUCp
53.0= (Fig. N 02)
( )
( )
33209.0
7302.0630
7.14
83/17
pie
lb
Rlbmol
atmpieR
atmlbmollb
RT
PM =
==
El balance conduce a:
( )120
TTCpmQ ggg =
( )hr
BTUF
Flb
BTU
hr
lbQg 000,78595245
53.09870 ==
c. La diferencia de temperatura es:12
12
tt
TT
Grafica N 1
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
T1
T2t1
t2
245
95
85
95
-
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12
Y de acuerdo con la cada de T media logartmica:
( ) ( ) ( )
=
=
=
8595
95245ln
)8595()95245(
12
21
1221
1
2
12
tT
tTLn
tTtT
t
tLn
ttTL
FTL 8.51
10
150ln
10150=
=
d. El rea provisional por el mtodo rpido es:
8.51*20785000
== TU
Q
A
g
2760pieA =
En vista de que el rea es grande (> de 100 pie 2), ser necesario utilizar un
intercambiador de casco y tubo.
DISEO RIGUROSO
1. Propiedades de los fluidos. Se tomarn las del amoniaco y agua a sus
temperaturas medias, ya dadas en el diseo rpido.
2. Resistencias alas incrustaciones de los fluidos:NH3, gas = 0.002 (tabla: N 5)
H2O de mar =0.001 (tabla: N 5)
3. Curso de los fluidos:
Lado de tubos: Agua de mar
Lado del casco: NH3, gas
4. U=40 : Se supone y se calcula el rea en un primer tanteo:
8.51*40785000=A
2380pieA =
5. Tubos: Los tubos son de las caractersticas siguientes: L=8 , OD, 16BWG,
arreglo triangular con Pt=15/16. (tabla: N 06)
6. Determinacin del N de tubos, Nt :
Tubo de OD =0.1963 pie2/pie lineal (tabla: N 07)
Un tubo,tubo
pieta
2
6.18*1693.0, ==
6.1
380
,==
ta
ANt
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
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13
tubosNt 237=De la tabla: N 06, para 237 tubos se requiere un intercambiador 1 4 con
placas de tubos fijas y que alberga 266 tubos .El dimetro del casco corresponde
a 191/4Entonces el ares disponible es:
2452
6.1*266
pieA
A
d
d
=
=
7. Se escogen: 4 pasos en el lado de los tubos
8. Se calcula el factor trmico,Ftpara justificar el N de pasos en el lado del casco:
15
859595245
12
12
=
=
=
R
R
tt
TTR
0625.0
852458595
11
12
=
=
=
P
P
tT
ttP
Fig. N 03
De la Fig N 03 .con P = 0.0625 y R = 15 se tiene que Ft = 0.837. Este ltimo
justifica que efectivamente se puede usar un paso en el lado del casco.
9. El intercambiador estndar elegido es:
Tipo: casco y tubo
Placa de tubos: fija
N de tubos en el haz: 266
Tubos de OD en arreglo triangular
Pt=15/16
10. Determinar el hl para los tubos con circulacin de agua mar: De la tabla:N 07
el rea a,t=0.302pulg2 (rea del flujo/tubo) y el rea de flujo en el haz
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
0.50
1.0
1.0
0.837
0.0625
-
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14/25
14
2140.0
4*144
302.0*266
144
,
piea
a
n
taNa
t
t
t
t
=
=
=
La velocidad msica se obtiene conociendo previamente el flujo msico del
agua:
( )
hr
lbm
m
TTCp
Qm
OH
OH
OH
78500
)8595(*1
785000
2
2
2
0
0
12
0
=
=
=
Entonces:
2
0
.560000
14.0
78500
2
piehr
lbG
G
a
mG
t
t
t
OH
t
=
=
=
Y la velocidad lineal del agua ser entonces:
segpie
Gt
/5.2
4.62*3600
560000
3600
=
=
=
Como la velocidad Ges superior a la mnima recomendada se contina el
procedimiento. La temperatura media del agua es:
Ft
m
90
= , y de la Fig. N 04 con los siguientes datos:Tubos de OD
Ftm 90=
segpie /5.2=
Se obtiene que el coeficiente para el agua en los tubos, hi =660BTU/hr.pie.F
11. Se determina ahora el coeficiente de pelcula para el fluido en el lado del casco,
h0. Para ello calcular la velocidad msica en dicho lado:
s
g
sa
mG
0
=
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
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15
0
gm = 9870lb/hr de amoniaco seco
sa = rea del flujo en el lado del casco dado por:
t
ss
PEeDa
144**=
sD = Dimetro del casco del intercambiador= 19.25
= tPe OD "1875.016/34/316/15 ===
"12=E (Criterio estndar)
"937.0"16/15 ==tP
2322.0
93.0*144
1875.0"*25.19
piea
a
s
s
==
y al velocidad mxima:
2./500.30
322.09870
piehrlbG
G
s
s
=
=
El N de Reynolds para el flujo en el lado del casco es:
seGDN =Re
"55.0=eD (De Fig: N 05)=
pies0458.01255.0 =
2./30500 piehrlbGs =
( )hrpie
lb
cp
hrpielbmcpCp
.029.0
/42.2012.0012.0 =
==
Luego:
029.0
30500*0458.0Re =N
48200Re =N
De la Fig: N 05 Jh= 130, y el coeficiente de pelcula, h0:
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16
( )
( )
Fpiehr
BTUh
h
h
.47
97.00458.0
017.0130
0.1017.0
0029.0*53.0
0458.0
017.0130
20
0
3/1
0
=
=
=
12. Clculo del coeficiente total conduce a:
Fpiehr
BTU
U
U
U
.
8.371
0213.0001.000240.0001835.01
47
1001.0
62.0
75.0002.0
62.0*660
75.01
2
0
0
0
=
+++=
++
+=
13. El rea requerida es:
2
0
4795108*837.0*8.37
785000pieA
TFU
QA
Lt
==
=
En vista de que el rea disponible es inferior al rea calculada se debe repetir el
procedimiento, en un segundo tanteo
a. Se asume U= 30b. Se calcula al rea proporcional requerida:
8.51*30
785000=A
2505pieA =
c. Se determina el N de Tubos:
6.1
505=tN
315=tN Tubos
d. Empleando el mismo intercambiador 1-4 con placas de tubos fijos, se
requerir un casco 21 de dimetro y con un actual de tubos de 332
e. Calculo de hi:
2174.0
4*144
302.0*332
piea
a
t
t
=
=
Entonces:
174.0
78500=tG
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
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17
2.450000
piehr
lbGt =
Y la velocidad ser:
4.62*360045000=
segpie /0.2=
Como la velocidad Gdel agua de mar debe ser superior a la mnima recomendad
con el fin de dar seguridad al diseo; se repite el procedimiento en un tercer
tanteo, con un N mayor de pasos en el lado de los tubos
a. Considerar el mismo U=30
b. Entonces el requerimiento del rea sigue igual aA=505pie2
c. El numero de tubos requerido, de la tabla, esNt=315 tubos
d. Si se emplea ahora un intercambiador1-8, el nmero actual de tubos es 332,
y el casco tendr un dimetro de 23
e. Para el clculo de hi, se tendr:
seg
pie
piehr
lbG
piea
t
t
0.44.62*3600
902000
.902000
087.0
78500
087.08*144
302.0*332
2
2
==
==
==
De Fig: N 04, resulta queFhrpie
BTUhi
..950
2=
f. El clculo de h0 conduce a:
.
388.0
937.0*144
12*185.0*25.23
2piea
a
S
S
=
=
40200Re
.400.25
388.0
98702
=
==
N
hrpie
lbGS
De la Fig N 06, JH=120; y el coeficiente de pelcula es:
( )
Fpiehr
BTUh
h
.2.43
97.00458.0
017.0120
20
0
=
=
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
-
7/28/2019 Inf. diseo Intercambiador de calor
18/25
18
g. El coeficiente total ser:
Fpiehr
BTU
U
U
U
U
.36
1
0278.01
0231.0001.000240.000127.01
2.43
1001.0
62.0
75.0002.0
62.0*950
75.01
2
0
0
0
0
=
=
+++=
++
+=
h. El rea requerida es entonces ahora
8.51*837.0*36
785000
=A
2505pieA =
Si se compara esta rea con la disponibilidad en la unidad
2532
6.1*332
pieA
A
d
d
=
=
Esto quiere decir hasta el momento el intercambiador propuesto en el tercer
tanteo (Ds=23 , 1 8, Nt = 332 tubos) es satisfactorio.i. Se calcularan las cadas de presin:
LADO DE LOS TUBOS:
tiGDtN =Re,
piesDi
0517.0
12
62.0"62.0 ===
hrpie
lb
Cp
piehrlbCpCp
piehr
lbGt
.99.0
/42.282.082.0
.902000
2
=
==
=
99.1
902000*0517.0Re, =tN
23500Re, =tN
ti
t
SD
nLGfPt
***10*22.5
***10
=
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
-
7/28/2019 Inf. diseo Intercambiador de calor
19/25
19
f=0.000225 pie2/pul2 (de Fig: N 07)
2*.902000
piepiehr
lbGt =
L = 8 pieN = 8 pasos
Di = 0.0517 pies
S = 1.00
00.1=t
PsiP
P
t
t
3.4
0.1*0.1*0517.0*10*22.5
8*8*902000*000225.010
2
=
=
Y en los canales de retorno:
( )
PsiP
P
gs
nP
r
r
r
4.3
433.02.32*2
4
0.1
8*4
144
4.62
2
4
2
2
=
=
=
Luego la cada de presin total en el lado de los tubos ser:
PsiP
P
PPP
T
t
rtt
7.7
4.33.4
=+=+=
Como la cada de presin que se permite en este lado es de 10 Psi,
entonces el valor obtenido de 7.7 es satisfactorio.
LADO DEL CASCO
se
RE
GD
N =
029.0
254380458.0 xN
RE=
40200=REN
Entonces:
Se
ss
SD
NDGfP
***10*22.5
)1(**10
`2+
=
22 lg/0016.0 pupief= (De Fig: N 08)
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
-
7/28/2019 Inf. diseo Intercambiador de calor
20/25
20
2.25400
piehr
lbG =
pieDe
0458.0
12
55.0==
pieDS
94.112
25.23==
812
8*12
8
)12()1( ===+ LN G
00335.04.62
209.0 ==S (Con respecto al agua)
00.1=
psix
PS 0.200.1*0335.0*0458.0*1022.5
8*94.1*25400*0016.010
2
==
Esta cada tambin es satisfactoria.
j. Ahora se confecciona la HOJA DE ESPECIFICACIONES
k. Diagramar el intercambiador
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERFACULTAD DE INGENIERA QUMICA
DEPARTAMENTO DE INGENIERA
INTERCAMBIADOR DE CALOR
Especificaciones de Diseo
Planta:Tratamiento de Benceno....Diseadores:Grupo N 1..........Nombre y detalle N:Intercambiador de Doble Tubo......FuncinCalentar Benceno conTolueno..Operacin:Continua....N de Unidades requeridas: Uso regular:.1.Reserva:......0.
Datos de Diseo
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
-
7/28/2019 Inf. diseo Intercambiador de calor
21/25
21
Calor transferido:167000 BTU/hrLMTD:.28.8F.....U global:110 BTU/hrpie2F..Diseo:90 BTU/hrpie2F.rea de transferencia de calor: Disponible:64.Requerido:52.71...
Construccin
Presin mxima de operacin:..Anulo:
Tubos:...Temperatura mxima de operacin: Anulo:.Tubos:..Tipo de intercambiador:.....Numero de horquillas :......................................................................................................Tubo interior: Dimetro estndar:1 Longitud:20pies..
Nde tubos:2.......Cdula:
40..Material de construccin:
acero....Tubo exterior: Dimetro estndar:2pulgLongitud:20pies...
Nde tubos:2.......Cdula:40...
Material de construccin:aceroAcoplamiento: Anulo: Entrada pulg.Salida: pulg
...
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
Anulo Tubo interiorFluido: Tolueno BencenoCaudal(lb/hr): 6330 9820
Temperatura de Entrada(F): 160 80Temperatura de salida(F): 100 120Presin de Operacin(Psia):Densidad(lb/pie3): 54.8 54.8Capacidad Calorfica(Btu/lbF): 0.44 0.425Conductividad
Trmica(Btu/hrpieF):0.085 0.090
Viscosidad(lb/hr pie) 0.99 1.21Cada depresin(Psia):
Calculado:
9.2 3.2
Diseo: 10 10
Resistencia de incrustacin: 0.001 0.001
-
7/28/2019 Inf. diseo Intercambiador de calor
22/25
22
Tubo: Entrada 3/8 pulgSalida:
3/4 pulg .
Aislamiento:Espesor:.
Ing. Romn Caldern
Crdenas.
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERFACULTAD DE INGENIERA QUMICA
DEPARTAMENTO DE INGENIERAIntercambiador de Calor
Especificaciones de Diseo
Planta:Tratamiento Amoniaco...
.Diseadores:Grupo N 1..........Nombre y detalle N:..Intercambiador de Casco y Tubo....FuncinEnfriar Amoniaco con Agua......Operacin:Continua ....N de Unidades requeridas: Uso regular:.1.Reserva:....0.
Datos de Diseo
Lado del Casco Lado del TuboFluido: Amoniaco AguaCaudal(lb/hr) 9870 78500
Temperatura de Entrada(F): 245 85Temperatura de salida(F): 95 95Presin de Operacin(Psia): 83 83Densidad(lb/pie3): 0.209 62.4Capacidad
Calorfica(BTU/lbF):
0.53 1
Calor latente (BTU/lb) 240 95Conductividad
Trmica(BTU/hrpieF):0.017 0.358
Viscosidad(lb/hrpie): 0.029 1.94Peso Molecular: 17 18Nmero de Pasos: 1 8Cada depresin:
2.62 2.62 7.7Diseo: 3 10
Resistencia de incrustacin: 0.002 0.001
Calor transferido(Btu/h):..785000.LMTD:.51.8 F...........
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
-
7/28/2019 Inf. diseo Intercambiador de calor
23/25
23
U0 global: Calculado:36 BTU/hrpie2F.Diseo:.20BTU/hrpie2Frea de transferencia de calor: Calculada:Diseo:
Construccin
Presin mxima de operacin:..Casco:Tubos:..Temperatura mxima de operacin: Casco:.Tubos:.Tipo de intercambiador:De Casco y TuboTubos: Disposicin:triangular..
Nmero:332OD:..... .......BWG:16
Longitud:8Material de construccin:
..Casco: DS:19.25 pies..Espesor:.0.1875
pulg...Material de construccin:
....Pantallas: Tipo:Nmero:1.Separacin:
.12 Pulg.Acoplamiento: Casco: Entrada8 Pulg .Salida:
8 Pulg Tubos: Entrada3/4 pulg .Salida:3/4 pulg ....Aislamiento: Tipo:Espesor:...
Ing. Romn CaldernCrdenas.
BIBLIOGRAFA
F. P. Incropera y D. P. De Witt, Fundamentos de
Transferencia de Calor, 4 edicin, Pearson Educacin,
Mxico, 1999.
DISEO DE PLANTAS QUMICAS I
-
7/28/2019 Inf. diseo Intercambiador de calor
24/25
24
F. Kreith y M. S. Bohn, Principios de Transferencia de
Calor, 6 edicin, Thomson, Madrid, 2002.
Bejan, Heat Transfer, 1st edition, John Wiley & Sons,
Inc., New York, 1993.
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7/28/2019 Inf. diseo Intercambiador de calor
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ANEXO