Especificaciones generales del proceso:
Flujo caliente: glicerina liquida a 35 bar. De presión, flujo de 50 kg/s, que será enfriado desde una temperatura de entrada de 113 ªC hasta 38 ªC a un tanque de almacenamiento. No hay contaminación.
Refrigerante: Agua bien tratada desde una torre de enfriamiento a 27 ªC en verano y 17 ªC en invierno. La temperatura de salida no excederá 50 ªC. emplear una resistencia a la contaminación de 0.00018 (W/m2 K)-1. Sobre diseñar un 25% de superficie. Mantener una velocidad del flujo de 1.5 m/s como mínimo y 3 m/s como máximo para prevenir erosión. Para una caída de presión de 100 kPa existe una tolerancia de 10%.
Especificaciones de la construcción: Se requiere una longitud máxima de los tubos de 10m, los cuales serán de una aleación 0.5 de Cr en posición horizontal con arreglo multi tubular simple.
Tipo de intercambiador de calor y localización del fluido: debido a que el butano esta a alta presión, se requiere una construcción de concha y tubo. El agua se colocará a ¾” en tubos rectos para limpieza.
Para resolver este ejercicio procederos usando el método de LMTD para analizar intercambiadores.
DATOS DEL PROBLEMA
FLUJO CALIENTESustancia: glicerina Líquida a 35 bar Flujo másico: 50kg/s Temperatura de entrada de la sustancia: 113 ᵒC Temperatura de salida: 38 ᵒC Calor especifico de la glicerina: 0.58kcal/kgᵒC
REFRIGERANTE
Agua bien tratada en la torre de enfriamiento. Verano: 27ᵒC Invierno: 17ᵒC Temperatura de salida del refrigerante: 50ᵒC Resistencia a la contaminación: .00018 (W/m2ᵒk)^-1 Sobre diseñar a un 25% de superficie Velocidad: min.= 1.5m/s y máx.= 3m/s P: 100kPa tolerancia 10 porciento.
ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCION
Lmaxima= 10m
Aleación 0.5 Cr en posición horizontal.
Con arreglo multitubular simple.
Butano esta a alta presión.
Concha y tubo.
¾ pulg. En tubos rectos para limpieza.
Empezaremos aplicando el balance de energía.
Después el método de la diferencia de media logarítmica de temperatura.
Flujo en frio.
Factor de corrección.
Coeficiente de transferencia de calor externo.
Resistencia térmica.
Diámetro exterior.
Velocidad dinámica.
Numero de Reynolds.
Numero de Nusselt.
Coeficiente de transferencia de calor.
Velocidad másica.
Caída de presión del refrigerante.
Flujo caliente.
Caída de presión del flujo caliente.
Coeficiente de transferencia de calor interno.
Coeficiente de transferencia de calor total para el intercambiador.
Área total del intercambiador.
Flujo caliente: glicerina liquida a 35 bar. De presión, flujo de 50 kg/s, que será enfriado desde una temperatura de entrada de 113 ªC hasta 38 ªC a un tanque de almacenamiento. No hay contaminación.
Refrigerante: Agua bien tratada desde una torre de enfriamiento a 27 ªC en verano y 17 ªC en invierno. La temperatura de salida no excederá 50 ªC. emplear una resistencia a la contaminación de 0.00018 (W/m2 K)-1. Sobre diseñar un 25% de superficie. Mantener una velocidad del flujo de 1.5 m/s como mínimo y 3 m/s como máximo para prevenir erosión. Para una caída de presión de 100 kPa existe una tolerancia de 10%.
Especificaciones de la construcción: Se requiere una longitud máxima de los tubos de 10m, los cuales serán de una aleación 0.5 de Cr en posición horizontal con arreglo multi tubular simple.
Tipo de intercambiador de calor y localización del fluido: debido a que el butano esta a alta presión, se requiere una construcción de concha y tubo. El agua se colocará a ¾” en tubos rectos para limpieza.
Para resolver este ejercicio procederos usando el método de LMTD para analizar intercambiadores.
DATOS DEL PROBLEMA
FLUJO CALIENTESustancia: glicerina Líquida a 35 bar Flujo másico: 50kg/s Temperatura de entrada de la sustancia: 113 ᵒC Temperatura de salida: 38 ᵒC Calor especifico de la glicerina: 0.58kcal/kgᵒC
REFRIGERANTE
Agua bien tratada en la torre de enfriamiento. Verano: 27ᵒC Invierno: 17ᵒC Temperatura de salida del refrigerante: 50ᵒC Resistencia a la contaminación: .00018 (W/m2ᵒk)^-1 Sobre diseñar a un 25% de superficie Velocidad: min.= 1.5m/s y máx.= 3m/s P: 100kPa tolerancia 10 porciento.
ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCION
Lmaxima= 10m
Aleación 0.5 Cr en posición horizontal.
Con arreglo multitubular simple.
Butano esta a alta presión.
Concha y tubo.
¾ pulg. En tubos rectos para limpieza.
Empezaremos aplicando el balance de energía.
Después el método de la diferencia de media logarítmica de temperatura.
Flujo en frio.
Factor de corrección.
Coeficiente de transferencia de calor externo.
Resistencia térmica.
Diámetro exterior.
Velocidad dinámica.
Numero de Reynolds.
Numero de Nusselt.
Coeficiente de transferencia de calor.
Velocidad másica.
Caída de presión del refrigerante.
Flujo caliente.
Caída de presión del flujo caliente.
Coeficiente de transferencia de calor interno.
Coeficiente de transferencia de calor total para el intercambiador.
Área total del intercambiador.
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