Diseño

Deber 7: Diseño de equipo de transferencia de calor

Realice el diseño térmico e hidráulico para un intercambiador de carcasa para calentar de 20 °C al punto de ebullición, de una solución dehidróxido de sodio al 30 % en peso cuyo flujo es 1000 kg/h, utilizando vapor de agua a 50 PSIG.
Concluido los cálculos, represente mediante diagramas en 3D, las especificaciones en detalle de todos loselementos diseñados, y el equipo en conjunto.
Utilice editor de ecuaciones y software adecuado para las representaciones graficas.
DATOS
* Vapor= 50 PSIG
P abs = 4,12 atm → T= 145°C
*NaOH ( 30 %)
Ti = 20°C
P= 0,7 atm → T= 107,2 °C (Dato obtenido de la carta de Düring )



Concambio de fase flujo en paralelo

1. Cálculo de MLDT
MLDT=∆Th-∆Tcln⁡∆Th∆Tc
MLDT=125-37,8ln⁡12537,8
MLDT=72,9°C

2. MLDT corregido ( Intercambiador carcasa tipo 1-2)

∆T=f*MLDT
f=1∆T=72,9°C

3. Cálculo del área de transferencia y del número de tubos

U asumido = 1564 kcalh*m2*C
Balance de Energía
Flujo = 1000kg/h

Qg= Qp

Entalpia NaOH =593 kcal / kg
Qg=mNaOHCp ∆T+mNaOH∆HvQg=1000kg*0,35kcalkg°C*107,2-20+1000kg*593kcalkg

Qg=623450kcalkg


Q=UA∆T

A=QU∆T

A=623450kcalkg 1564 kcalh*m2*C*72,9°k

A=5,5m2

4. Cálculo del número de tubos

Diámetro deltubo 1 in
a=0.2618pie2/pie-lineal del tubo
L=16 pies

N=Aa L
N=58,84 0.2618*16
N=14 tubos

5. Calculo del diámetro de la carcasa
Diámetro externo de 1de pulgada arreglo cuadrado condistancia entre ejes de 1 1/4 pulgada
Para 4 pasos
Dcarcaza= 8 in
6. Cálculo del numero de mamparas
Nm=LLB
L = longitud de los tubos
LB = distancia entre mamparas=1/5*Dcarcaza

Nm=16pies0,132pies=120

7. Calculo de área de flujo por los tubos
at=Nt*afn

Nt = número de tubos
af = área de flujo por tubo (tabla de características de los tubos)
n = número de pasos

Para...