Ejercicio de Intercambiador de calor tubo coraza PDF

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Summary

OPERACIONES UNITARIAS II 11-136 Se usa un intercambiador de calor de dos pasos por la coraza y cuatro pasos por los tubos para calentar un flujo de hidrocarbono (𝐂𝐏 = 𝟐. 𝟎 𝐊𝐉⁄𝐊𝐠𝐊) de manera continua, desde 20°C hasta 50°C. Un flujo de agua entra por el lado del casco a 80°C y sale a 40°C. Se tienen ...

Description

OPERACIONES UNITARIAS II 11-136 Se usa un intercambiador de calor de dos pasos por la coraza y cuatro pasos por los tubos ⁄ � de manera continua, desde 20°C para calentar un flujo de hidrocarbono �� = . hasta 50°C. Un flujo de agua entra por el lado del casco a 80°C y sale a 40°C. Se tienen 160 tubos de pared delgada, cada uno con un diámetro de 2.0 cm y una longitud de 1.5 m. Los coeficientes de transferencia de calor del lado del tubo y del lado de la coraza son 1.6 y 2.5 �⁄ , respectivamente, a) Calcule la razón de la transferencia de calor y los gastos de masa de los flujos de agua y de hidrocarbono. b) Con el tiempo de uso, se encuentra que la temperatura de salida del flujo de hidrocarbono decrece en 5°C debido al depósito de sólidos sobre la superficie del tubo. Estime la magnitud del factor de incrustación.

Solución Datos

Incógnitas

2 pasos por la coraza

a)

b) �: ́ ̇ =

4 pasos por los tubos Fluido frio hidro ar ono �

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℃

Fluido aliente � �

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℃

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℃

P/ �

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Hidrocarbono

�

Pasos por la carcaza Pasos por los tubos

,

=

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�

P/ hidro ar ono HC � ��

�̇ =?

, ̅=

�

+

�

=

+

℃

=

℃

Calculo de la propiedad de la tabla A-2

Elaborado por Univ. Maycol Teofilo Ortega Vera

OPERACIONES UNITARIAS II

℃ FUENTE: TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA FUNDAMENTOS Y APLICACIONES - CENGEL YUNUS, GHAJAR AFSHIN �� �

P/ a)

=

,

�

Método LMTD

P/ ∆

∆

=

∆

ln

∆

�̇ =

−∆ ∆� ∆�

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P/ � Factor de corrección

∆

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∆

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℃

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℃

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Con ayuda del siguiente grafico

Elaborado por Univ. Maycol Teofilo Ortega Vera

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℃ ℃

℃

=

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℃ = , ℃

,

℃

OPERACIONES UNITARIAS II

� = ,�

P/ � P/

� =

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=

+

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coeficiente de transferencia de calor

= Por lo tanto

ℎ

̇ = � �∆

P/ �̇

̇ = �̇

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+

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−

→

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Elaborado por Univ. Maycol Teofilo Ortega Vera

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Primer método (método LMTD) Corre to P/ ∆

∆

= ∆

∆

ln

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∆

P/ � Factor de corrección

−∆ ∆ ln ∆ =

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℃

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Con ayuda del siguiente grafico

Elaborado por Univ. Maycol Teofilo Ortega Vera

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℃

OPERACIONES UNITARIAS II

P/

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coeficiente de transferencia de calor

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Segundo método (método NTU) In orre to P/

� �

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Elaborado por Univ. Maycol Teofilo Ortega Vera

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OPERACIONES UNITARIAS II = �̇

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Con ayuda del siguiente grafico

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Elaborado por Univ. Maycol Teofilo Ortega Vera

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OPERACIONES UNITARIAS II

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Elaborado por Univ. Maycol Teofilo Ortega Vera

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