Transferencia de Calor

Por el fondo de una columna de destilación salen 43 800 lb/h de queroseno a 390 °F y deben

enfriarse a 200 °F, mediante 149 000 lb/h de un crudo de 34 °API que se introducen al

intercambiador a 100 °F y se calienta a 190 °F. Para este servicio, se dispone de un

intercambiador de 21.25 pulgadas de diámetro interior de la coraza que tiene 158 tubos de 1

pulgada de diámetro exterior, calibre 13 BWG (di=0.81 pulgadas) de 16 ft de largo y están

arreglados en cuadro con un paso de 1.25 in. El haz de tubos está arreglado para 4 pasos, la

coraza es de 1 paso y los deflectores están espaciados 5 in.

Si el queroseno se introduce por el lado de los tubos, ¿es adecuado el intercambiador de

calor para el servicio requerido?

Propiedades de los fluidos a su temperatura media

Queroseno Crudo

Cp, Btu/lb °F 0.6 0.49

µ, cP 0.4 3.6

k, Btu/h ft °F 0.075 0.077

µw,cP 0.56 1.9

Se requiere enfriar carbonato de amonio a razón de 10 kg/s y un cambio de temperatura de

65 °C a 38 °C. para el enfriamiento se empleará agua con un gasto de 14.66 kg/s que se

entrará a 18 °C y saldrá a 32 °C, en contracorriente con la solución. Considere que la

solución de carbonato de amonio fluye dentro de los tubos para el propósito se tiene

disponible un intercambiador de calor de coraza y haz de tubos 1 paso por los tubos y 1 paso

por la coraza. Las mamparas son segmentadas a 25% con una separación de 5cm. El haz de

tubos está integrado con 52 tubos de acero arreglados en cuadro de 4.25 m de longitud, con

diámetro exterior igual a 1.905 cm, diámetro de paso igual a 2.54 cm, diámetro de la coraza

25.4 cm.

k tubos=390 cal/h cm °C.

Propiedades de los fluidos a su temperatura media

Solución de carbonato de amonio agua

Cp, cal/g °C 0.76 1.0

µ, cP 1.3 0.39

k, cal/h cm °C 4.91 5.36

ρ, g/cm3 1.6 1.0

Determinar, si el intercambiador de calor es adecuado para los propósitos del proceso, b) En

caso de que el equipo no sea adecuado proponga las modificaciones necesarias a fin de

utilizarlo.