Post on 22-Jul-2015
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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?