EJERCICIO-KERN-7.3
-
Upload
ilse-villalobos -
Category
Documents
-
view
227 -
download
0
description
Transcript of EJERCICIO-KERN-7.3
KEROSENA ACEITE CRUDOm 43800 lb/hr m 149000GRADOS API 42 GRADOS API 34Te 390 °F Te 100Ts 200 °F Ts 170
DATOS GENERALESDp 10 lb/in2Rd 0.003
DIMENSIONES DE LA CORAZA DIMENSIONES DE LOS TUBOSDiametro coraza Dcor, ID 21.25 in Numero de tubos NtuboUS espaciado, B 5 in Diametro nominal Dnpaso 1.25 in BWGPASOS 1 L
PtPASOSC' separacion entre tubos
TEMPERATURA PROMEDIOTp 295 °F tp 135
FIGURA 4 PAG. 911CALCULO CAPACIDAD CALORIFICAcp 0.597 BTU/lb°F Cp 0.49
CALCULO QQ 4968234 BTU/hr Q 5110700
DIFERENCIA MEDIA DE TEMPERATUDA
F.CALIENTE F. FRIO DIF390 alta temp. 170 220 DTh200 baja temp. 100 100 DTc190 diferencia 70 120 DT2-DT1
T2-T1 t2-t1
PAGINA 185
PARAMETROS DE REFERENCIA
CALIENTES FRIASR 2.714285714286 S 0.24137931
FIGURA 18FT EFICIENCIA QUE TIENE EL INTERCAMBIADOR PARA LOGRAR LA MLDT ENCONTRADAFT 0.875
MLDTMLDT 152.3669895878 °F FT NO DEBE SER MENOR DE 0.75 SI ES MENOR SE VUELVE UN INTERCAMBIADOR EN UN INTERCAMBIADOR
POCO FACTIBLE ECONOMICAMENTEMLDT CORREGIDAMLDTc 133.3211158894 °F MLDTc=MLDT*FT
TEMPERATURAS CALORICASDTc/DTh 0.454545454545 °F
PAGINA 932calculamos kc para el mas viscosoTs-Te 70 °F
Kc 0.2 21 cuadrutosFc 0.42
Tc 279.8 °F EL FLUJO MAYOR DEL LADO DEL QUE ME OFREZCA MAYOR AREA TRANSVERSAL, LE PERMITE AL FLUJO ESTAR MAS TIEMPOtc 129.4 °F SI HACEMOS LO CONTRARIO PASA MAS TIEMPO, EL FLUJO MAYOR VA POR EL AREA MAS GRANDE
PARA DECIDIR PRIMERO DEBERIAMOS CALCULAR EL AREA DE LA CORAZA Y EL ÁREA DE LOS TUBOS
CORAZA KEROSENA FLUIDO CALIENTE TUBOS ACEITE CRUDO FLUJO FRIO AREA TRANSVERSAL DE LA CORAZA AREA TRANSVERSAL DE UN TUBO
as 0.147569444444 ft2 at'TABLA 10 1" Y 13 BWG AREA DE FLUJO POR TUBOAREA TRANSVERSAL EN LOS TUBOSat
GASTO MASICO GASTO MASICOGs 296809.4117647 lb/h*ft2 Gt
VISCOSIDAD VISCOSIDADvisc 0.385 cp visc
0.9317 lb/hr*ftFIG. 14 FIG. 14X 11.6 XY 16 YA temperatura calorica 279.8 °F A temperatura calorica
DIAMETRO EQUIVALENTE DIAMETRO INTERNO 1" 13 BWGDe 0.0825 ft DFIGURA 28 TABLA 10 A 1" Y 13 BWGA UNA PULGADA DE DE / 12
NUMERO DE REYNOLDS NUMERO DE REYNOLDSNREa 26281.82512674 NREa
FACTOR DE CORRELACIÓN RELACION L/DjH 98 L/DFig. 28CAPACIDAD CALORIFICA FACTOR DE CORRELACIÓNCp 0.59 BTU/lb°F jHa Tc 279.8 °F FIGURA 24FIGURA 4
CAPACIDAD CALORIFICACONDUCTIVIDAD TERMICA CpK 0.077 btu/hr*ft2*°F/ft a TcFig. 1 FIGURA 4RELACION DE COEFICIENTE CONVECTIVOho/phi-s 176.1199876369 BTU/ft2*hr*°F CONDUCTIVIDAD TERMICA
K
RELACION DE COEFICIENTE CONVECTIVOho/phi-T
AJUSTE AL DIAMETRO EXTERNO DE LA RELACION DE COEFICIETE CONVECTIVOhio
TEMPERATURA DE LA SUPERICIE EXTERNA DE LOS TUBOSTw 221.5447504444 °F
Tc 279.8 °Ftc 129.4 °F
VISCOSIDAD a Tw VISCOSIDADvisc 0.57 cp visc
1.3794 lb/hr*ftFIG. 14 FIG. 14X 11.6 XY 16 YA temperatura calorica 221.54475 °F A temperatura calorica
RELACION DE VISCOSIDADES RELACION DE VISCOSIDADESphi-s 0.94654664904 phi-t
COEFICIENTE CONVECTIVO DE TRANSFERENCIA DE CALOR COEFICIENTE CONVECTIVO DE TRANSFERENCIA DE CALORho 166.7057841266 BTU/ft2*hr*°F ho=phi-s*ho/phi-s hio
COEFICIENTE TOTAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR LIMPIOUc 71.55608918731 btu/hr*ft2*°F
AREA DE TRANSFERENCIA DE CALORPOR ft LINEALa'' 0.2618 ft2/ftTABLA 10. 1" 13 BWG PAG. 948 EXTERIOR
AREA DE TRANSFERENCIA DE CALOR DE UN TUBOatub 4.1888 ft2
AREA TOTAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR DE UN TUBOA 661.8304 ft
COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR REAL O SUCIOUD 57.92082466214 btu/hr*ft2*°F
FACTOR DE ENSUCIAMIENTORd 0.003289896493
FACTOR DE ENSUCIAMIENTO INDIVIDUALRdi 0.001644948247
CAIDA DE PRESIONLADO DE LA CORAZA LADO DEL TUBO
NUMERO DE REYNOLDS NUMERO DE REYNOLDSNREa 26281.82512674 NREa 8405.5241127fig 29 fig. 26FACTOR DE FRICCION FACTOR DE FRICCIONf 0.0018 f 0.00029
GRAVEDAD ESPECIFICA GRAVEDAD ESPECIFICAS 0.728 S 0.831A TC 221.5447504444 °F A tc 129.4Fig. 6 p. 914 Fig. 6 p. 914DIAMETRO DE LA CORAZADs 1.770833333333 ft
NUMERO DE CRUCES CAIDA DE PRESION EN LOS TUBOS DEBIDO A SU LONGITUDN+1 38.4 DPt 6.2628901455
39
CAIDA DE PRESION DENTRO DE LA CORAZADPc 3.690390160737 PSI CABEZA DE VELOCIDAD
V^2/2g' 0.152FIG. 27
CAIDA DE PRESION EN LOS TUBOS DEBIDO A ENTRADAS Y SALIDASDPt 2.9265944645
CAIDA DE PRESION TOTAL EN LOS TUBOSDPT 9.18948461
numero de cruces es las veces que el fluido cambia de direccion debido a la
forma y numero de los deflectores
EL FACTOR DE OBSTRUCCION COINCIDE Y ESTA MUY CERCA EL REQUERIDO ENTONCES EL INTERCAMBIADORDE CALOR ES EL APROPIADO
ACEITE CRUDO CONTROLA PORQUE ES MAS VISCOSOlb/hr
°F°F
DIMENSIONES DE LOS TUBOS158
1 in DE 0.08333333 ft1316 ft
1.25 in4
0.25 CALCULADO SEPARACION DE LOS TUBOS DE CENTRO A CENTRO SE LLAMA PTC'=Pt-Dn
°F
BTU/lb*ft REFERENCIA
BTU/hr
0.005 EN LA GRAFICA 8 cuadritos0.2 5 0.225
FT NO DEBE SER MENOR DE 0.75 SI ES MENOR SE VUELVE UN INTERCAMBIADOR EN UN INTERCAMBIADOR
EL FLUJO MAYOR DEL LADO DEL QUE ME OFREZCA MAYOR AREA TRANSVERSAL, LE PERMITE AL FLUJO ESTAR MAS TIEMPOSI HACEMOS LO CONTRARIO PASA MAS TIEMPO, EL FLUJO MAYOR VA POR EL AREA MAS GRANDEPARA DECIDIR PRIMERO DEBERIAMOS CALCULAR EL AREA DE LA CORAZA Y EL ÁREA DE LOS TUBOS
TUBOS ACEITE CRUDO FLUJO FRIO AREA TRANSVERSAL DE UN TUBO
0.515 in2 se toma la de area de flujo por tuboTABLA 10 1" Y 13 BWG AREA DE FLUJO POR TUBOAREA TRANSVERSAL EN LOS TUBOS
0.1412673611 ft2
GASTO MASICO1054737.6183 lb/hr*ft2
3.5 cp8.47 lb/hr*ft
10.321.3
A temperatura calorica 129.4 °F
DIAMETRO INTERNO 1" 13 BWG0.0675 ft
TABLA 10 A 1" Y 13 BWG
NUMERO DE REYNOLDS8405.5241127
RELACION L/D237.03703704
FACTOR DE CORRELACIÓN32
CAPACIDAD CALORIFICA0.488 BTU/lb°F129.4 °F
CONDUCTIVIDAD TERMICA0.0768 btu/hr*ft2*°F/ft
RELACION DE COEFICIENTE CONVECTIVO137.46372121 BTU/ft2*hr*°F
AJUSTE AL DIAMETRO EXTERNO DE LA RELACION DE COEFICIETE CONVECTIVO111.34561418 BTU/ft2*hr*°F
1.5 cp3.63 lb/hr*ft
10.321.3
A temperatura calorica 221.54475 °F
RELACION DE VISCOSIDADES1.1259438936
COEFICIENTE CONVECTIVO DE TRANSFERENCIA DE CALOR125.36891437 BTU/ft2*hr*°F
°F
CAIDA DE PRESION EN LOS TUBOS DEBIDO A SU LONGITUDPSI
lb/in2
CAIDA DE PRESION EN LOS TUBOS DEBIDO A ENTRADAS Y SALIDASPSI
CAIDA DE PRESION TOTAL EN LOS TUBOSlb/in2 PSI
EL FACTOR DE OBSTRUCCION COINCIDE Y ESTA MUY CERCA EL REQUERIDO ENTONCES EL INTERCAMBIADOR