Diseño de un intercambiador de calor

DISEÑO DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR
Calculo de un intercambiador 1-2 existente. Condiciones de proceso requeridas:
Fluido Calientes | T1 | T2 | W | C | S | µ | k | Rd | ΔP |
Fluido Frío | t1 |t2 | w | c | s | µ | k | Rd | ΔP |

Para el intercambiador se deben conocer los siguientes datos:
Lado de la corazaDIEspaciado de los deflectoresPasos | Lado de los tubosNúmero y longitudDE, BWG,y arregloPasos |

1. Balance de calor

Q=WCT1-T2=wct2-t1

2. Diferencia verdadera de temperatura Δt:

MLDT | R=T1-T2t2-t1 | S=t2-t1T1-t1 |
Llamando a la relación fraccionaria entre ladiferencia verdadera de temperatura y la MLDT
FT=R2-1ln1-S1-RSR-1ln2-SR+1-R2+12-SR+1+R2+1

O FT de las figuras 18 a la 23 (Donald Kern)

3. Temperatura Calórica Tc y tc: usar Ta y ta ensustancias de baja viscosidad.

Fluido Caliente: Lado de la Coraza | Fluido Frío: Lado de los Tubos |
(4’) Suponga un espacio plausible de los deflectores para la caída de presión permitida. Área deflujo as: as=DI×C'B144PT, ft2 | (4) Área de flujo at:Área de flujo por tubo a’t de la tabla 10, in2 at=No. de tubos x area deflujotuboNo. de pasosat=Nta't144 n, ft2DI deberá obtenerse de latabla 10 |
(5’) Masa VelocidadGs=Was, lbh ft2 | (5) Masa VelocidadGt=wat, lbh ft2 |
(6’) Obtenga De de la figura 28 o calcular de las siguientes ecuaciones: *Arreglo cuadrado en pulgadas:de=4×PT2-πd024πd0 * Arreglo Triangular en pulgadasde=4×0.5Pt×0.86PT-0.5πd0240.5ππd0De=de12, en ftObtenga µ a Tc, lb/ft h µ=cp×2.42Res=DeGsµ | (6) Obtenga D de laTabla 10, ft.Obtenga µ a tc, lb/ft hµ=cp×2.42Ret=DGtµ |
(7’) Obtener jH de Fig. 28jH=hoDekcµk-13µµw-0.14 | (7) jH de la Figura 24 |
(8’) A Tc obtener c Btu/(lb)(ºF) y k Btu/(h)(ft2)(ºF/ft) | (8)A tc obtener c Btu/(lb)(ºF) y k Btu/(h)(ft2)(ºF/ft) |
(9’)ho=jHkDecµk1/3ϕs | (9)hi=jHkDcµk1/3ϕt |
(10’) Temperatura de la pared del tubo, twtw=tc+hohio+hoTc-tc | (10)hioϕt=hiϕtDIDE |
(11’)...