Coronado
Páginas: 6 (1316 palabras)
Publicado: 23 de febrero de 2015
INTEGRACIÓN CALÓRICA
REDES DE INTERCAMBIADORES
OBJETIVO: Diseñar una red de intercambiadores de
calor en un proceso químico para:
1. MINIMIZAR REQUERIMIENTO ENERGĺA ó
2. MINIMIZAR NÚMERO DE INTERCAMBIADORES
REDES DE INTERCAMBIADORES
DISEÑO OBJETIVO 1
1. MINIMIZAR REQUERIMIENTO ENERGÍA
2. NÚMERO DE INTERCAMBIADORES
3. CORRIENTES DE INTERCAMBIO CALÓRICO
4. CAMBIOS DETEMPERATURA
CORRIENTES CALIENTES Y FRIAS
INFORMACIÓN DE ENTRADA
ESCALAS DE TEMPERATURA
DT MĺNIMO = 10 ° F
FCp 1000
4000
3000
250
6000
1000Q
240
50
200
190
-40
160
150
150
140
140
130
-80
40
120
20
100
90
Total
-10
SERVICIOS CALÓRICOS
250
200
160
150
140
120
240
C
A
L
E
N
T
A
M
I
E
N
T
O
50- 40
- 80
40
E
N
F
R
I
A
M
I
E
N
T
O
190
150
140
130
110
20
100
90
DIAGRAMA EN CASCADA
250
200
160
150
140
120
100
240
C
A
L
E
N
T
A
M
I
E
N
T
O
E
N
F
R
I
A
M
I
E
N
T
O
50
50
- 40
10
70
- 80
0
40
40
20
190
150
140
130
60
90
DIAGRAMA EN CASCADA
SERVICIOS MÚLTIPLES
250200
160
150
140
120
100
240
C
A
L
E
N
T
A
M
I
E
N
T
O
50
50
- 40
10
70
- 80
0
40
20
40
20
E
N
F
R
I
A
M
I
E
N
T
O
190
150
140
130
CW
90
CURVAS COMPUESTAS
CURVA GRAN COMPUESTA
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO MĺNIMO
Entrada de calor mínima = 70 Entrada de calor = 70 + QePROCESO
Neto = - 10
Salida de calor mínima = 60
PROCESO
Neto = - 10
Salida de calor = 60 + Qe
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO
250
200
160
150
140
120
100
240
C
A
L
E
N
T
A
M
I
E
N
T
O
E
N
F
R
I
A
M
I
E
N
T
O
50
50
Qe
- 40
10 + Qe
70
- 80
Qe
40
40 + Qe
20
190
150
140
13060+ Qe
90
TEMPERATURA PINCH
HEURĺSTICAS
No transfiera calor a través del pinch
Adicione calor solamente por encima del pinch
Enfríe solamente por debajo del pinch
Siempre adicione calor en el menor nivel de temperatura
posible con respecto al proceso pinch
Siempre remueva calor en el mayor nivel de temperatura
posible con respecto al proceso pinch
PRIMERA LEY DE LATERMODINÁMICA
NÚMERO DE INTERCAMBIADORES
FUENTES
SERVICIO
CALIENTE
70
70
RECEPTORES
Número
de
=
intercambiadores
CORRIENTE 3
180
Número
de
corrientes
CORRIENTE 1
130
110
20
CORRIENTE 4
360
Número
+
de
servicios
CORRIENTE 2
400
340
60
SERVICIO
FRIO
60
Número
de
problemas independientes
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
NÚMERO DEINTERCAMBIADORES
SERVICIO
CALIENTE
230
FUENTES
180
RECEPTORES
Número
de
intercambiadores
=
CORRIENTE 3
180
CORRIENTE 1
130
230
130
CORRIENTE 4
360
Número
Número
de
+
de
corrientes
servicios
CORRIENTE 2
400
220
SERVICIO
FRIO
220
Número
de
problemas independientes
LAZOS
70 - Qe
FUENTES
RECEPTORES
CORRIENTE 3
180
CORRIENTE 1
130CORRIENTE 2
400
20 - Qe
SERVICIO
CALIENTE
70
CORRIENTE 4
360
60
SERVICIO
FRIO
60
Número
Número
Número
Número
Número
=
+
+
de
de
de
de
de
Intercambiadores corrientes
servicios
lazos
independientes
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
NÚMERO DE INTERCAMBIADORES
250
200
240
190
ARRIBA
TEMPERATURA PINCH
NE = 4 + 1 - 1 = 4
160
150
150140
140
130
DEBAJO
TEMPERATURA PINCH
120
NE = 3 + 1 - 1 = 3
100
90
RED DE INTERCAMBIADORES DE CALOR
DISEÑO
250
240
ARRIBA
TEMPERATURA PINCH
No. 1
1000
200
Qtot = 110 +240 - 60 - 360 = - 70
190
Q = 110
No. 4
6000
No. 2
4000
Q = 360
Q = 240
160
150
150
140
140
130
Q = 60
Q = 20 Q = 160
No. 3
3000
DEBAJO...
REDES DE INTERCAMBIADORES
OBJETIVO: Diseñar una red de intercambiadores de
calor en un proceso químico para:
1. MINIMIZAR REQUERIMIENTO ENERGĺA ó
2. MINIMIZAR NÚMERO DE INTERCAMBIADORES
REDES DE INTERCAMBIADORES
DISEÑO OBJETIVO 1
1. MINIMIZAR REQUERIMIENTO ENERGÍA
2. NÚMERO DE INTERCAMBIADORES
3. CORRIENTES DE INTERCAMBIO CALÓRICO
4. CAMBIOS DETEMPERATURA
CORRIENTES CALIENTES Y FRIAS
INFORMACIÓN DE ENTRADA
ESCALAS DE TEMPERATURA
DT MĺNIMO = 10 ° F
FCp 1000
4000
3000
250
6000
1000Q
240
50
200
190
-40
160
150
150
140
140
130
-80
40
120
20
100
90
Total
-10
SERVICIOS CALÓRICOS
250
200
160
150
140
120
240
C
A
L
E
N
T
A
M
I
E
N
T
O
50- 40
- 80
40
E
N
F
R
I
A
M
I
E
N
T
O
190
150
140
130
110
20
100
90
DIAGRAMA EN CASCADA
250
200
160
150
140
120
100
240
C
A
L
E
N
T
A
M
I
E
N
T
O
E
N
F
R
I
A
M
I
E
N
T
O
50
50
- 40
10
70
- 80
0
40
40
20
190
150
140
130
60
90
DIAGRAMA EN CASCADA
SERVICIOS MÚLTIPLES
250200
160
150
140
120
100
240
C
A
L
E
N
T
A
M
I
E
N
T
O
50
50
- 40
10
70
- 80
0
40
20
40
20
E
N
F
R
I
A
M
I
E
N
T
O
190
150
140
130
CW
90
CURVAS COMPUESTAS
CURVA GRAN COMPUESTA
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO MĺNIMO
Entrada de calor mínima = 70 Entrada de calor = 70 + QePROCESO
Neto = - 10
Salida de calor mínima = 60
PROCESO
Neto = - 10
Salida de calor = 60 + Qe
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO
250
200
160
150
140
120
100
240
C
A
L
E
N
T
A
M
I
E
N
T
O
E
N
F
R
I
A
M
I
E
N
T
O
50
50
Qe
- 40
10 + Qe
70
- 80
Qe
40
40 + Qe
20
190
150
140
13060+ Qe
90
TEMPERATURA PINCH
HEURĺSTICAS
No transfiera calor a través del pinch
Adicione calor solamente por encima del pinch
Enfríe solamente por debajo del pinch
Siempre adicione calor en el menor nivel de temperatura
posible con respecto al proceso pinch
Siempre remueva calor en el mayor nivel de temperatura
posible con respecto al proceso pinch
PRIMERA LEY DE LATERMODINÁMICA
NÚMERO DE INTERCAMBIADORES
FUENTES
SERVICIO
CALIENTE
70
70
RECEPTORES
Número
de
=
intercambiadores
CORRIENTE 3
180
Número
de
corrientes
CORRIENTE 1
130
110
20
CORRIENTE 4
360
Número
+
de
servicios
CORRIENTE 2
400
340
60
SERVICIO
FRIO
60
Número
de
problemas independientes
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
NÚMERO DEINTERCAMBIADORES
SERVICIO
CALIENTE
230
FUENTES
180
RECEPTORES
Número
de
intercambiadores
=
CORRIENTE 3
180
CORRIENTE 1
130
230
130
CORRIENTE 4
360
Número
Número
de
+
de
corrientes
servicios
CORRIENTE 2
400
220
SERVICIO
FRIO
220
Número
de
problemas independientes
LAZOS
70 - Qe
FUENTES
RECEPTORES
CORRIENTE 3
180
CORRIENTE 1
130CORRIENTE 2
400
20 - Qe
SERVICIO
CALIENTE
70
CORRIENTE 4
360
60
SERVICIO
FRIO
60
Número
Número
Número
Número
Número
=
+
+
de
de
de
de
de
Intercambiadores corrientes
servicios
lazos
independientes
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
NÚMERO DE INTERCAMBIADORES
250
200
240
190
ARRIBA
TEMPERATURA PINCH
NE = 4 + 1 - 1 = 4
160
150
150140
140
130
DEBAJO
TEMPERATURA PINCH
120
NE = 3 + 1 - 1 = 3
100
90
RED DE INTERCAMBIADORES DE CALOR
DISEÑO
250
240
ARRIBA
TEMPERATURA PINCH
No. 1
1000
200
Qtot = 110 +240 - 60 - 360 = - 70
190
Q = 110
No. 4
6000
No. 2
4000
Q = 360
Q = 240
160
150
150
140
140
130
Q = 60
Q = 20 Q = 160
No. 3
3000
DEBAJO...
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