Intercambiadores de calor

Informe de Diseño de Intercambiadores de Calor.

Ejercicio 1.
60.000 lb./h de una solución de NaCl al 25% se enfría de 150 a 100 °F, usando para este efecto agua con unatemperatura de entrada de 80 °F. Los factores de obstrucción (ensuciamiento) son de 0,0015 y 0,0025 por los tubos y la coraza, respectivamente. La caída de presión permisible es de 10 lb/in2.
Diseñe unintercambiador de calor que permita realizar este proceso.

Propiedades  |
  | Unidades | Coraza | Tubos |
Fluido | | Frío | Caliente |
Nombre | | Agua | Salmuera |
T Entra | °F | 80 |150 |
T Sale | °F | 100 | 100 |
T promedio | °F | 90 | 125 |
Densidad | Lb/pie3 | 62,4 | 73,69 |
Cp | BTU/Lb F | 1 | 0,98 |
Viscosidad | Lb/pie h | 9,2 | 3,74 |
Cond. Térmica | BTU/h pieF | 0,33 | 0,35 |
Nº Prandtl | | 27,9 | 10,5 |

Balance Térmico:

Qreq=Msal*Cpsal*∆T=mserv*Cpserv*∆Tserv
Qreq=60000*0,98*150-100=2940000Btuh= mserv*1*(100-80)
mserv=147000lbh

Qdisp=U*A*∆Ttc

Cálculo de ∆Ttc:
R=T1-T2t2-t1= 150-100 100-80=2,5

S=t2-t1T1-t1=100-80 150-80=0,286

Ft = 0,82 del grafico para Ft en intercambiadores de tubo y coraza de un paso en la coraza y 2 o másen los tubos.
LMTD=(150-100)-(100-80)ln (150-100)(100-80)
LMTD=32,7 °F

∆Ttc=LMTD*Ft=26,8 °F

Dimensiones del diseño:

Dimensiones |   |   |
  | Unidades | Coraza | Tubos |
Fluido | |Frío | Caliente |
Nombre | | Agua | Salmuera |
D I Coraza | Pulg | 39 | |
Arreglo | | | Cuadrado |
Diam Tubo Interno | Pulg | | 0,81 |
Diam TuboExterno | Pulg | | 1 |
BWG | | | 13 |Separación Baffles | Pulg | 9 | |
Nº de Tubos | | | 600 |
Nº de Pasos | | 1 | 8 |
Pt | Pulg | | 1,25 |
C´ | Pulg | | 0,25 |
Largo tubos | Pie | | 20 |

Área Disponible:Adisp=do*π*Lt*°Nt=112*20*600*π=3142 pie2

Área Requerida:
Areq=QTU*∆Ttc= 2940000U*26,8

Necesitamos obtener el coeficiente de transferencia global U:

| | Coraza | Tubos |
D equivalente |...