Calculos DEL Diseño DEL Intercambiador DE Calor DE Doble TUBO PDF

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CALCULOS DEL DISEÑO DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR DE DOBLE TUBO

1) Intercambiador de calor de doble tubo a contra flujo

Se desea calentar 500 lb/ hr de alcohol con vapor saturado a T=140ºC, el alcohol se encuentra inicialmente a una t1=20ºC. Hallar la temperatura a la que saldrá el alcohol y el flujo recomendado de vapor saturado para producir el calentamiento, sabiendo que los diámetros IPS de las tuberías son de 1” y 2” Cat 40. Esquema

Dado los datos que tenemos y las incógnitas se plantean las siguientes ecuaciones para su resolución q 2=U O∗A O∗DTLNc ec.1 q1 =w∗c p (oh)∗( t 2−t 1 ) ec .2

q=w vap∗λvap ec .3 A O =π∗d o∗L∗N p ec . 4

DTLMc=

( t 1−T )−(t2 −T ) t −T ) ln ( 1 t 2−T

( para flujo contracorriente ) ec .5

Para realizar el cálculo de la temperatura de salida del alcohol y el flujo másico de vapor saturado necesario, se debe realizar un algoritmo en el cual si se cumplen las condiciones se hallará la temperatura de salida a las condiciones dadas. ALGORITMO 1) suponer una t2 2) Calcular “q1” en la ecuación (2) 3) Calcular DTLMc con la ecuación (5) 4) Calcular “q2” con la ecuación (1) 5) ¿ q1=q2 ¿ SI=FIN NO=VOLVER AL PASO 1

Para ayudarnos con la resolución del algoritmo nos valemos del programa MICROSOFT EXCEL como se puede observar en la siguiente tabla q1 (Btu/h)

t sup (°C) 60

T1 (°F)

t1 ºf T2ºf

25200

284

68

284

55 22050 54 21420 53 20790 53,1 20853 53,05 20821,5 53,07 20834,1 53,09 20846,7 53,089 20846,07

284 284 284 284 284 284 284 284

68 68 68 68 68 68 68 68

284 284 284 284 284 284 284 284

W (lb/h)

22,60472

t2ºf

ΔTm

q2 (Btu/h)

140 177,574 20050,511 131 129,2 127,4 127,58 127,49 127,53 127,56 127,56

182,693 183,704 184,711 184,61 184,661 184,641 184,62 184,621

20628,551 20742,700 20856,381 20845,034 20850,708 20848,438 20846,169 20846,282

q1-q2 q1 = q2 5149,48 9 NO 1421,44 9 NO 677,300 NO -66,381 NO 7,966 NO -29,208 NO -14,338 NO 0,531 NO -0,2 SI...