APÉNDICE N N. DISEÑO DE INTERCAMBIADORES Cuadro N.1

APÉNDICE N
N. DISEÑO DE INTERCAMBIADORES
Cuadro N.1 Diseño del intercambiador de calentamiento
Cálculo de Intercambiador de Calor
Sistema de Calentamiento
Intercambiadores
1
Datos del Intercambiador
Coraza
DI (in)
Deflectores
Pasos
Tubos
Número
15
Longitud (ft)
3.28
DI (in)
0.652
DO(in)
0.75
BWG
18
Arreglo
triangular
Pitch (in)
1
Pasos
1
5.5
no
1
Datos de los Fluidos
Lado Coraza
Vapor Saturado
330
330
617.61
330
221.5
0.4470
0.0334
0.0327
0.9
0.016977
1
924
Fluido
T mayor (ºF)
T menor (ºF)
Flujo (lb/hr)
T promedio (ºF)
Tw (ºF)
Cp (BTU/lb ºF)
ρ (lb/ft3)
µ (lb/ft h)
s
k (BTU/ft hr ºF)
ø
∆Hcf (BTU/lb)
Lado tubos
Mezcla Aminas
158
68
1000
113
221.5
1.0123
62.4200
1.5738
1
0.3685
1
-
Datos de Temperaturas
Fluido caliente
330
330
0
Temp. Alta (ºF)
Temp. Baja (ºF)
Diferencia (ºF)
Fluido frío
158
68
90
Diferencia
7
97
90
128
APÉNDICE N
A) Balances de Calor
Q
91104
91104
Fluido coraza
Fluido tubo
(BTU/h)
(BTU/h)
B) Diferencia verdadera de temperatura
R
S
Ft
∆TML
∆T
0.545
0.042
0.900
34.236
30.813
0.010
at por tubo (in )
2
at (ft )
Lado Coraza
2
as (ft )
Lado Tubos
2
0.334
0.035
Tabla 10 Kern
Masa de Velocidad
Gs (lb/hr ft2)
64681.01906
Gt (lb/hr ft2)
28742.51497
Número de Reynolds
Lado Coraza
De (ft)
0.375
Re
742208.7561
Lado Tubos
Di (ft)
0.054333333
Re
992.2967637
Coeficientes Convectivos
ho obtenido de tabla 6-8
Holman 8a. Ed
Ec. 6-4b
Pr
0.860455911
Nu
999.6581219
2
37.02806386
ho Btu/(h ft R)
hio obtenido de tabla 6-8
Holman 8a. Ed
Ec. 6-4c
Pr
4.323227223
Nu
2.686533693
2
18.22063189
hi Btu/(h ft R)
2
hio Btu/(h ft R)
15.83980265
Coeficientes Globales
Coeficiente total limpio
2
UC Btu/(h ft R)
Coeficiente total de diseño
2
11.09402105
Sup/pie (ft )
Area total
2
UD Btu/(h ft R)
0.1963
9.65796
306.1440228
Factor de obstrucción
Rdo
RD
0.001
Tabla 12 Kern
f
∆s (ft)
∆Ps (lb/in2)
Caida de Presión
0.002
f
2
0.458333333
∆Pt (lb/in )
2
2
0.356205554
V /2g (lb/in )
∆Pr (lb/in )
0.0002
0
0.10368
0.41472
∆PT (lb/in )
0.41472
2
2
129
0.087872206
APÉNDICE N
Cuadro N.2 Diseño del Intercambiador de Enfriamiento
Cálculo de Intercambiador de Calor
Sistema de Enfriamiento
Intercambiadores
1
Datos del Intercambiador
Coraza
DI (in)
Deflectores
Pasos
Tubos
Número
19
Longitud (ft)
3.28
DI (in)
0.652
DO(in)
0.75
BWG
18
Arreglo
triangular
Pitch (in)
1
Pasos
1
6
no
1
Datos de los Fluidos
Lado Coraza
Agua
86
59
3333.33
72.5
99.5
1.0005
62.4200
0.9
0.362481
1
-
Fluido
T mayor (ºF)
T menor (ºF)
Flujo (lb/hr)
T promedio (ºF)
Tw (ºF)
Cp (BTU/lb ºF)
µ (lb/ft h)
s
k (BTU/ft hr ºF)
ø
∆Hcf (BTU/lb)
Lado tubos
Mezcla Aminas
158
68
1000
113
99.5
1.0005
62.4200
1
0.3685
1
-
Datos de Temperaturas
Fluido frío
86
59
27
Temp. Alta (ºF)
Temp. Baja (ºF)
Diferencia (ºF)
Fluido caliente
158
68
90
130
Diferencia
72
9
63
APÉNDICE N
A) Balances de Calor
Q
90042
90042
Fluido coraza
Fluido tubo
(BTU/h)
(BTU/h)
B) Diferencia verdadera de temperatura
R
S
Ft
∆TML
∆T
3.333
0.273
0.900
30.297
27.267
0.010
at por tubo (in )
2
at (ft )
Lado Coraza
2
as (ft )
Lado Tubos
2
0.334
0.044
Tabla 10 Kern
Masa de Velocidad
Gs (lb/hr ft2)
320000
Gt (lb/hr ft2)
22691.45919
Número de Reynolds
Lado Coraza
De (ft)
0.5
Re
2563.281
Lado Tubos
Di (ft)
0.054333333
Re
19.75172406
Coeficientes Convectivos
ho obtenido de tabla 6-8
Holman 8a. Ed
Ec. 6-17
Pr
172.283419
Nu
60.60896533
2
43.93919672
ho Btu/(h ft R)
hio obtenido de tabla 6-8
Holman 8a. Ed
Ec. 6-4c
Pr
169.4693785
Nu
14.91987433
2
101.1896998
hi Btu/(h ft R)
2
hio Btu/(h ft R)
87.96757905
Coeficientes Globales
Coeficiente total limpio
2
UC Btu/(h ft R)
Coeficiente total de diseño
2
29.30270063
Sup/pie (ft )
Area total
2
UD Btu/(h ft R)
0.1963
12.233416
269.9376028
Factor de obstrucción
Rdo
RD
0.001
Tabla 12 Kern
f
∆s (ft)
∆Ps (lb/in2)
Caida de Presión
0.002
f
2
0.5
∆Pt (lb/in )
2
2
0.006538953
V /2g (lb/in )
∆Pr (lb/in )
0.00011
0
0.10368
0.41472
∆PT (lb/in )
0.41472
2
2
131
0.031421988