Calculo para un intercambiador de calor

INFORME DE EXAMEN FINAL OPERACIONES UNITARIAS 175000 lb/h de agua destilada entran en un intercambiador a 93oFy salen a 85oF. El calor debe ser transferido a 280000 lb/h de agua cruda proviniendo deuna fuente de suministro a 75oF y salen a 80oF. Se permite una caída de presión de 10 lb/plg2, en ambas corrientes se prevee un factor de obstrucción UD=0.0005 para el agua destilada y UD=0.0015 parael agua cruda. Se dispone de un intercambiador de 151/4plg de diámetro interior que tiene 160 tubos de 3/4plgde diámetro exterior 18BWG y 16pies de largo con pasos de 15/16plg y en haz de tubos estáarreglado en dos pasos y los deflectores están espaciados a 12plg. Será adecuado el intercambiador?

1) Balance de Calor Fluido que se enfría (agua destilada) mH2O
destilada=175000lb/hr

T1=93oFT2=85oF Q=m*c*∆T = 175000lb/hr*1Btu/lb oF*(85-93)oF = -1400000 Btu/hr Fluido que se calienta (agua cruda) mH2O cruda=280000lb/hr t1=75oF t2=8ooF Q=m*C*∆t = 280000lb/hr*1Btu/lb oF*(80-75)oF = 1400000Btu/hr

2) Media Logarítmica de la Diferencia de Temperaturas (M.L.D.T) Fluido Caliente Fluido Frío Diferencia T1=93oF t2=80oF ∆T2=13oF T2=85oF t1=75oF ∆T1=10oF o o T1-T2=8 F t2-t1=5 F ∆T2-∆T1=3oFCorrección del ∆TLn

ft=0.945

Ft = 0.945

Factor de correccion de la media Logaritmica

∆TLn corregido =Ft*∆TLn=0.945*11.43448406oF = 10.80558744oF

3) Temperatura calorica (puedeconsiderarse como la temperatura promedio entre la temperatura inicial y final de cada fluido) Tc (fluido calienta H2O destilada) Tc (Fluido Frío H2O cruda)

Fluido Caliente H2O destilada por el lado de lacoraza 4) Área de flujo

Fluido Frío H2O cruda por el lado de los tubos 4’) Área de flujo, lado de los tubos

n =2pasos

Nt = # de tubos Nt = 160

5) Masa velocidad

5’) Masa velocidadVelocidad 6) Numero de Reinolds

Tc=89oF

para Tc=77.5oF → cooerdenadas para el fluido agua (X=10.2 ; Y=13) para la viscocidad

6’) Numero de Reinoilds

Tc=77.5oF Coordenadas del agua...