Manual de Consulta Intecambiadores de Calor

Manual de Consulta

Intercambiadores de Calor

ÁREA TRANSVERSAL DE FLUJO Y SUPERFICIE PARA TUBOS CALIBRE 16 BWG

SUPERFICIE POR 0.305 m (1 ft) DE LONGITUD DE HAZ CONTENIENDO 0.093 m 2 (1 ft 2 ) DE ÁREA TRANSVERSAL DE FLUJO

DIÁMETRO EXTERNO (pulg)

NÚMERO DE TUBOS CONTENIENDO 0.093 m 2 (1 ft 2 ), DE ÁREA TRANSVERSAL DE FLUJO

1/2 5/8 3/4 7/8

1340/0.093 746//0.093 476/0.093 330/0.093 242/0.093 185/0.093 146/0.093

575.48 400.47 306.64 248.01 207.86 178.76 156.75 127.55

1

1 1/8 1 1/4 1 1/2

99/0.093

TABLA 8

Ejemplo 18.2 Cálculo de un Intercambiador de Calor de Casco y Tubos Suponga que necesita enfriar 9071.85 kg/h (20,000 lb/h) de un líquido orgánico de 65.56 a 37.78 °C (150 a 100°F), usando agua que entra a 21.11°C (70°F) y sale a 22.78°C (73°F). El agua estará en el interior de los tubos y el líquido orgánico del lado de coraza. La densidad del líquido orgánico es de 881.02 kg/m 3 (55 lb/ft 3 ) y el calor especifico es C = 0.5 kcal/kg °C (C = 0.5 BTU/lb °F).

Solución: La cantidad de calor a intercambiar es: ( ) h kg 9,071.85 Q mC T T 2 1 − = = •

( ) kcal/h 125,997.91 37.78 C 65.56 C x ° = ° −

kg C x 0.5 kcal °

La diferencia media logarítmica de temperatura entre ambos fluidos es: Δ t 1 = T 2 – t 1 = 37.78 – 21.11 = 16.67°C Δ t 2 = T 1 – t 2 = 65.56 – 22.78 = 42.78°C

t Δ LMTD =

t Δ

−

16.67 ln 42.78 16.67 42.78 −

27.70 C °

=

=

2

1

t Δ t Δ ln

2

1

Asumiendo un coeficiente global de 292.95 kcal/h m 2 °C (60 BTU/h ft 2 °F), el área requerida es del orden de:

2 C) kcal/h m C (27.70 292.95 kcal/h 125,997.91 ° °

2

o intercambi Área de

15.53m

=

=

Para un aumento de 1.67°C (3°F) de temperatura, el flujo de agua debe ser:

C) 1kcal/kg C (1.67 kcal/h 125,997.91 ° °

•

m Q

kg/h 75,598.75

= =

=

c T Δ

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