SOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE

INTERCAMBIADORES DE CONTRAFLUJO,

PARALELO Y ENCHAQUETADO

García Fabián Claudia Yessenia

Méndez Hernández Pamela

Mendivil Ruiz José Carlos

SE PLANEA ENFRIAR UNA CORRIENTE CONTINUA DE

SÓLIDOS CALIENTES DESDE 820 C HASTA 220 C CON

GAS FRIO A 20 C EN LECHOS FLUIDIZADOS POR

ETAPAS CON FLUJO EN CONTRA CORRIENTE

(A) Determine el numero de etapas necesarias

para bajar la temperatura

(B) Encuéntrese la temperatura de las corrientes

que circulan por el intercambio

(A) DETERMINE EL NUMERO DE ETAPAS NECESARIAS PARA BAJAR LA

TEMPERATURA VÉASE EN EL ESQUEMA ADJUNTO

En este problema se ajustaron los caudales de gas y de sólidos calientes de modo que se obtenga la misma utilización térmica para las dos corrientes

Donde y son los caudales de sólidos calientes y de gases

formula de caudal de sólidos calientes y de gases

Por lo tantosngn

23

12

max

23

12

max

TT

TT

Tg

Tgn

TT

TT

Ts

Tsn

g

s

gs nn

A PARTIR DE LA INFORMACIÓN DADA DE LA CORRIENTE DE SÓLIDOS CALIENTES.SE DETERMINARA EL NUMERO DE ETAPAS NECESARIAS PARA BAJAR O ENFRIAR

SÓLIDOS CALIENTES

Sabiendo que la formula del caudal

Por lo tanto

75.0

75.082020

820220

max

s

s

s

n

n

T

Tn gs nn

75.0

75.0

g

s

n

n

PARA IGUAL UTILIZACIÓN TÉRMICA DE CAUDALES SE UTILIZA LA

ECUACIÓN (14.7) LIBRO( LENSPIEND PAG 295 )

Donde se efectúa un despeje del caudal de sólidos calientes ya que lo que se busca es como planear enfriar una corriente caliente de 820 c hasta una temperatura de 220 c donde N es el numero de etapas que se necesita para enfriar.

Despeje

1N

Nns

3

325.0

75.0

075.075.0

75.075.0

)1(75.0

N

N

N

NN

NN

POR LO TANTO EL NUMERO DE COLUMNAS PARA

ENFRIAR LOS SÓLIDOS CALENTADOS ES DE 3

(B) ENCUENTRE LA TEMPERATURA DE LAS CORRIENTES

QUE CIRCULAN POR EL INTERCAMBIADOR

Sabiendo que por lo tanto

gs nn

max

75.0

g

g

g

g

sg

T

Tn

n

nn

cT

Tcc

cTc

CTc

cc

cT

TT

TTn

ETPFs

ETPf

g

620

20600

20)800(75.0

20))(20820(75.0

)20820(

)20(75.0

)(

1

1

1

1

1

1

PARA ENCONTRAR LAS SIGUIENTES TEMPERATURAS SE UTILIZÓ LA

SIGUIENTE ECUACIÓN PARA LECHOS (LEVENSPIED PAG.295)

Lecho 1 : T1-Ts=Ǿ(T2-T1)

Lecho 2 : T2-T1=Ǿ(T3-T2)

Sustitución del lecho 1

cT

Tcc

cTc

Tc

420

620200

620200

)620(1))(820620(

2

2

2

2

SUSTITUCIÓN DE LECHO 2

cT

Tcc

cTc

Tc

220

420200

420200

)4203(1))(620420(

3

3

3

Se enfría aceite con un calor especifico de 2.0 KJ/KgK, de 110 a 75 C mediante un flujo de agua en un intercambiador de flujo-paralelo. El agua fluye a la tasa de 70 Kg/min y se calienta de 35 a 70 C. Se estima que el coeficiente de transferencia calorífica total es de 0.32 KW/m²K. Se requiere encontrar el efecto sobre las temperaturas de salida del aceite y del agua si la tasa de flujo del agua desciende a 50 Kg/min a la misma tasa de flujo del aceite.

NUT=numero de unidades de transferenciaC= Capacidad caloríficaU=Coeficiente de transferencia caloríficamc=Tasa de capacidadQ= Tasa de transf. de calor

Datos

min/50

./32.0

703575110

min/70/0.2

2

kgm

KmKWU

CaTCaT

kgmKkgkJC

WA

A

La nueva tasa de flujo calorífico es

Y la temperatura del aceite es

Intercambiadores de tubo y coraza

Arreglo en cuadro

Problema:

43,800 lb/hr de un queroseno de 42 grados APIsalen del fondo de la columna de destilación a 390 grados F y deben enfriarse a 200 grados F, mediante 149,000 lb/hr de un aceite crudo de 34 grados API que viene del tanque de almacenamiento a 100 grados F y se calienta a 170 grados F.

El haz de tubos esta arreglado para 4 pasos y los deflectores están espaciados 5plg.

Sera adecuado el intercambiador?

Cual es el factor de obstrucción?