Intercambiadores

DISEÑO BASICO
DISEÑO DE UN ENFRIADOR
La corriente de fondo de un condensador de contacto debe enfriarse de 60 °C a 38 °C utilizando agua industrial tratada que se encuentra a 31 °C. La pérdida de carga admisible para ambas corrientes es de 0,7 Kg/cm2. Los datos necesarios para realizar el diseño se presentan en la siguiente tabla:

|Datos |Unidades|Coraza (s) |Tubos (t) |
|Fluido |H.C. parafínicos (C12 a C14) |Agua |
|Caudal másico |[lb/h] |222668 | |
|Temp. de entrada|[°F] |140 |87,8 |
|Temp. de salida |[°F] |100,4 |101,0 |
|Presión de operación |[Psig] |75 |28 |
|Densidad|[lb/ft3] |45,3 |62,5 |
|Calor específico |[BTU/lb°F] |0,585 |0,99 |
|Conductividad térmica |[BTU/hft2°F/ft] |0,0840 |0,356|
|Viscosidad |centipoises |0,847 |0,79 |
|Perdida de carga adm. |[Psig] |10,0 |10,0 |
|Factor de fouling |[hft2°F/BTU] |0,002|0,001 |
|Tipo de equipo |AES o AET |
|Dimensiones de los tubos |16 ft – 3/4” OD 14 BWG |

1. Evaluación de las propiedades físicas, calculo de las temperaturas medias [pic]y[pic]
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La temperatura t2, se estima en 101 °F, para evitar un cruce de temperaturas en el intercambiador que reduzca la eficiencia del equipo
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Nota: es suficientemente exacto evaluar las propiedades de los fluidos a la temperatura media, no obstante se tendría que determinar a la “temperatura calórica”
Para evaluar las propiedades se deberán utilizar losgráficos y tablas del Anexo II

2. Calculo de la diferencia de temperaturas efectiva [pic]

Así la media logarítmica de las temperaturas será
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Para corregir la MLDT y obtener ATef, se utiliza la (figura 18), (página 21 del Anexo II)
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siendo:
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3. Calculo de la cantidad de calor a intercambiar y el caudal másico de agua de enfriamiento ha utilizar[pic]
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4. Estimación del coeficiente total de transferencia de servicio Udsupuesto
Se utiliza la tabla 8 (página 18, del Anexo II), tomando como fluido caliente a una sustancia orgánica media y como fluido frío al agua por lo cual:
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se tomara para este calculo
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5. Dimensiones características y arreglos para tubos
3/4” OD 14 BWG, material: bronceadmiralty k = 63 BTU/hft2°F/ft, longitud = 16 ft
d0 = 0,75”
di = 0,584”= 0,04866 ft

de la tabla 10 (página 1, del Anexo I)
sección de flujo por tubo
Sft = 0,268 pulg2=0,00186 ftt2

superficies de transferencia por unidad de longitud de tubo
Al0 = 0,1963 ft2/ft.tubo
Ali = 0,1519 ft2/ft.tubo

longitud efectiva
Lef = Lnominal – espesor de placa sostén x número de placas
Lef = 16 ft – 1...