Punto de Pliegue

Sistemas de Redes de Intercambiadores de Calor. Método del punto de Pliegue (Análisis pinch).
Problema:
Dos corrientes necesitan enfriarse y dos calentarse de acuerdo con la siguiente tabla:Corriente
Temperatura, °F
Flujo
lb/hr
Capacidad Calorífica, Btu/lb°F

Tentrada
Tsalida


1
250
100
9500
1.0
2
180
100
12000
0.7
3
110
200
10000
1.0
4
110
230
10000
0.9∆Tmin = 20 °F
Use el método del punto de pliegue y obtenga:
a) Los requerimientos mínimos de servicios.
b) El punto de pliegue para las corrientes calientes y frías.
c) El numero mínimo de unidadespara este problema.
Solución: Se comienza por ajustar las temperaturas de las corrientes calientes restando a cada una de ella el valor del ∆Tmin especificado. Dado un ∆T mínimo de 20 °F, se obtienenlos ajustes que se muestran en la siguiente tabla:
Corriente
Temperatura, °F
Flujo
lb/hr
Capacidad Calorífica, Btu/lb°F
Tajuste


Tentrada
Tsalida




1
250
100
9500
1.0
230
80
T1T5
2
180
100
12000
0.7
160
80
T3
T5
3
110
200
10000
1.0
110
200
T4
T2
4
110
230
10000
0.9
110
230
T4
T1

Nótese que las temperaturas de las corrientes frías permaneceninalteradas. Con referencia a las temperaturas ajustadas, se establece el orden decreciente que se muestra a un lado de la tabla (los valores duplicados no se toman en cuenta). A partir de las cincotemperaturas modificadas que se han obtenido, se definen cuatro intervalos de temperatura, y para cada uno de ellos se efectúa un balance de entalpia. Para cualquier intervalo i el balance de entalpiaestá dado por:
∆Hi = (∑WCP Cal - ∑WCP Frias)(Ti – Ti+1)
Se procede a realizar entonces una cascada de calor que vaya desde T1 hasta T5; si suponemos inicialmente que no hay una fuente de calorexterna, podemos evaluar la cantidad de calor que fluye desde un nivel de Temperatura Ti hasta un nivel Ti+1 mediante el siguiente balance:
Qi+1 = Qi + ∆Hi









Balances de Entalpia (Ver...