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INTERCAMBIADOR DE CALOR CASCO Y TUBO
MASA 1Aire
MASA 2vapor de agua
MASAMASA 118558.007lb/h
MASA 21778.0781lb/h
TEMPERATURAtemp 1 caliente227.96F
temp 2 caliente227.96F
Temp1 frio77
Temp2 frio199
FLUIDOSmasa1masa 2
138F227.96 F
PROPIEDADES FISICASCp (Btu/lbF) 0.251
(cp)0.190.23
k 0.0170.422
R0.0020.001
(Btu/lb)900
0.06762.4
1) CALCULO DEL CALOR TRANSFERIDO
1.1. Calor transferido
Q (Btu/hr)566019.214
2) CALCULO DE LA MASA DEL AGUA
Masa (lb/hr) 628.91
3) CALCULO DE LA TEMP. BALANCEADA
3.1 Calculo de la temp. Media logartmica
TLvap72.69
4) CARACTERISTICAS DE LOS TUBOS
D ext (pulg)3/4
BWG16
Longitud (pie)12
Arreglotriangular
Pt (pulg)1
Ntubos48
D int (pulg)0.62
At (pulg2)0.30191
ALT (pie2/pie)0.19635
De (pulg)0.9375
C
De del cas pulg10
e6
5) TANTEO DEL NUMERO DE TUBOS
5.1. Estimamos el Ud para hallar el rea
Ud 70*estimado
A (pie2)109.4
109
*provisional
5.2. Calculo del nmero de tubos
Nt46.347
5.3. Se busca la alternativa ms cercana
Tabla 1.3
Npasos1
Ds10
Nt51
6) CALCULO DEL COEFICIENTE DE PELICULA
6.1. Coeficiente de pelcula en los tubos
6.1.1 Coeficiente de pelcula en los tubos
At (pie2)0.0503
Gt (lb/h.pie2)12503.18
v0.048Ft/s
hi390Btu/h.pie2F
ht322.01Btu/h.pie2F
Coeficiente de pelcula en el casco
* Jh se calcula usando un grfica y para ello se debe hallar el Nre.
At (pie2)0.104
Gt (lb/h.pie2)178442.375
Nre:24216.6
En la figura 28JH:90
ht46.29Btu/h.pie2F
CALCULO DEL COEFICIENTE LIMPIO
Uc=40.47940.5
CALCULO DEL COEFICIENTE DE DISEO
Ud36
CALCULO DEL REA DE DISEO
A (pie2)113.09113.1
CALCULO DE LA CAIDA DE PRESION
Calculo de la cada de presin en los tubos
En los tubos
Calculo del Nre
Calculo de f en la figura 26F=0.00011
Pt (psi)2.91*10^-5
En los retornosPr:0.001
PT:0.001029117psia
Calculo de la cada de presin en el casco
Calculo ff:0.0018
N+1:18.11320755
Ps:0.150559956
HOJA DE ESPECIFICACIONES DEL DISEO INTERCAMBIADOR DE CALOR :
PLANTA INDUSTRIAL:Produccin de Poliestireno a partir de estireno
DISEADORES:Guerrero Frias J/ Saavedra Camacho L/ Santisteban Olaya G/ Siesqun Tarrillo C/ Zelada Bazn M
FECHA:19/12/2012
NOMBRE Y DETALLE:Intercambiador (INT-01)
FUNCION: Aumentar la temperatura del aire para la entrada al secador rotatorio.
TIPO:Intercambiador de calor de caco y tubo
OPERACIN:Continua
NUMERO DE UNIDADES:1USO REGULAR:1RESERVA0
Propiedades Fsicas de los Fluidos
Fluido FroUnidadesFluido CalienteUnidades
Nombre del fluido : AireNombre del fluido:Agua
ComposicinAire 100% ComposicinVapor de agua 100%
Flujo msico18558lb/hrFlujo msico628.9lb/hr
Temperatura entrada77FTemperatura entrada227.96F
Temperatura de salida199FTemperatura de salida257.5F
Presin 14.7psiaPresin14.7psia
Calor latenteBtu/lbFCalor latenteBtu/lbF
Capacidad Calorfica0.25Btu/lbFCapacidad Calorfica1Btu/lbF
Viscosidad0.19Btu/hr.pie3.FViscosidad0.23Btu/hr.pie3.F
Conductividad 0.017Btu/lbFConductividad 0.422Btu/lbF
Densidad0.07lb/pie3Densidad62.4lb/pie3
Factor de incrustacin0.002(Btu/lb.hr.pie2)-1Factor de incrustacin0.001(Btu/lb.hr.pie2)-1
Calor transferido566019.21Btu/hrCalor transferido566019.21Btu/hr
Caractersticas del intercambiador
BWG16
Dimetro 13.5pulgDimetro exterior0.75pulg
Diametro equivalente 0.72pulgDimetro interior0.62pulg
Pt1pulgrea transversal0.30191pulg
Espacio entre pantallas7.95pulgrea lateral longitudinal 0.19635pulg
Longitud de los tubos12piesDiametro equivalente0.9375pie2/pie
ArreglotriangularpulgNumero de tubos110
Curso de los Fluidos
Fluido circulanteAireFluido circulanteFlujo de salida del reactor
Velocidad msica134458.01lb/h.pie2Velocidad msica5453.95lb/h.pie2
Nmero de Reynolds18276.698adimensionalNmero de Reynolds506.27adimensional
Coeficiente de pelcula38.58Btu/h.pie2FCoeficiente de pelcula298Btu/h.pie2F
Parmetros de Diseo
Temperatura media logartmica del Amoniaco anhidro73.89rea requerida247.3pie2
Frea de diseo259.2pie2
Coeficiente limpioCoeficiente total de diseo3431Btu/h.pie2FCada de presin en el tubo interior0.001psia
Btu/h.pie2FCada de presin en el tubo anulo0.15psia
Acoplamientos
Entrada de fluido fro12pulgEntrada de fluido caliente4pulg
Salida de fluido fro14pulgSalida de fluido caliente4pulg
Material de Construccin: Acero Inoxidable 204 - Grado 304