INTERCAMBIADOR DE CALOR CASCO Y TUBO

MASA 1Aire

MASA 2vapor de agua

MASAMASA 118558.007lb/h

MASA 21778.0781lb/h

TEMPERATURAtemp 1 caliente227.96F

temp 2 caliente227.96F

Temp1 frio77

Temp2 frio199

FLUIDOSmasa1masa 2

138F227.96 F

PROPIEDADES FISICASCp (Btu/lbF) 0.251

(cp)0.190.23

k 0.0170.422

R0.0020.001

(Btu/lb)900

0.06762.4

1) CALCULO DEL CALOR TRANSFERIDO

1.1. Calor transferido

Q (Btu/hr)566019.214

2) CALCULO DE LA MASA DEL AGUA

Masa (lb/hr) 628.91

3) CALCULO DE LA TEMP. BALANCEADA

3.1 Calculo de la temp. Media logartmica

TLvap72.69

4) CARACTERISTICAS DE LOS TUBOS

D ext (pulg)3/4

BWG16

Longitud (pie)12

Arreglotriangular

Pt (pulg)1

Ntubos48

D int (pulg)0.62

At (pulg2)0.30191

ALT (pie2/pie)0.19635

De (pulg)0.9375

C

De del cas pulg10

e6

5) TANTEO DEL NUMERO DE TUBOS

5.1. Estimamos el Ud para hallar el rea

Ud 70*estimado

A (pie2)109.4

109

*provisional

5.2. Calculo del nmero de tubos

Nt46.347

5.3. Se busca la alternativa ms cercana

Tabla 1.3

Npasos1

Ds10

Nt51

6) CALCULO DEL COEFICIENTE DE PELICULA

6.1. Coeficiente de pelcula en los tubos

6.1.1 Coeficiente de pelcula en los tubos

At (pie2)0.0503

Gt (lb/h.pie2)12503.18

v0.048Ft/s

hi390Btu/h.pie2F

ht322.01Btu/h.pie2F

Coeficiente de pelcula en el casco

* Jh se calcula usando un grfica y para ello se debe hallar el Nre.

At (pie2)0.104

Gt (lb/h.pie2)178442.375

Nre:24216.6

En la figura 28JH:90

ht46.29Btu/h.pie2F

CALCULO DEL COEFICIENTE LIMPIO

Uc=40.47940.5

CALCULO DEL COEFICIENTE DE DISEO

Ud36

CALCULO DEL REA DE DISEO

A (pie2)113.09113.1

CALCULO DE LA CAIDA DE PRESION

Calculo de la cada de presin en los tubos

En los tubos

Calculo del Nre

Calculo de f en la figura 26F=0.00011

Pt (psi)2.91*10^-5

En los retornosPr:0.001

PT:0.001029117psia

Calculo de la cada de presin en el casco

Calculo ff:0.0018

N+1:18.11320755

Ps:0.150559956

HOJA DE ESPECIFICACIONES DEL DISEO INTERCAMBIADOR DE CALOR :

PLANTA INDUSTRIAL:Produccin de Poliestireno a partir de estireno

DISEADORES:Guerrero Frias J/ Saavedra Camacho L/ Santisteban Olaya G/ Siesqun Tarrillo C/ Zelada Bazn M

FECHA:19/12/2012

NOMBRE Y DETALLE:Intercambiador (INT-01)

FUNCION: Aumentar la temperatura del aire para la entrada al secador rotatorio.

TIPO:Intercambiador de calor de caco y tubo

OPERACIN:Continua

NUMERO DE UNIDADES:1USO REGULAR:1RESERVA0

Propiedades Fsicas de los Fluidos

Fluido FroUnidadesFluido CalienteUnidades

Nombre del fluido : AireNombre del fluido:Agua

ComposicinAire 100% ComposicinVapor de agua 100%

Flujo msico18558lb/hrFlujo msico628.9lb/hr

Temperatura entrada77FTemperatura entrada227.96F

Temperatura de salida199FTemperatura de salida257.5F

Presin 14.7psiaPresin14.7psia

Calor latenteBtu/lbFCalor latenteBtu/lbF

Capacidad Calorfica0.25Btu/lbFCapacidad Calorfica1Btu/lbF

Viscosidad0.19Btu/hr.pie3.FViscosidad0.23Btu/hr.pie3.F

Conductividad 0.017Btu/lbFConductividad 0.422Btu/lbF

Densidad0.07lb/pie3Densidad62.4lb/pie3

Factor de incrustacin0.002(Btu/lb.hr.pie2)-1Factor de incrustacin0.001(Btu/lb.hr.pie2)-1

Calor transferido566019.21Btu/hrCalor transferido566019.21Btu/hr

Caractersticas del intercambiador

BWG16

Dimetro 13.5pulgDimetro exterior0.75pulg

Diametro equivalente 0.72pulgDimetro interior0.62pulg

Pt1pulgrea transversal0.30191pulg

Espacio entre pantallas7.95pulgrea lateral longitudinal 0.19635pulg

Longitud de los tubos12piesDiametro equivalente0.9375pie2/pie

ArreglotriangularpulgNumero de tubos110

Curso de los Fluidos

Fluido circulanteAireFluido circulanteFlujo de salida del reactor

Velocidad msica134458.01lb/h.pie2Velocidad msica5453.95lb/h.pie2

Nmero de Reynolds18276.698adimensionalNmero de Reynolds506.27adimensional

Coeficiente de pelcula38.58Btu/h.pie2FCoeficiente de pelcula298Btu/h.pie2F

Parmetros de Diseo

Temperatura media logartmica del Amoniaco anhidro73.89rea requerida247.3pie2

Frea de diseo259.2pie2

Coeficiente limpioCoeficiente total de diseo3431Btu/h.pie2FCada de presin en el tubo interior0.001psia

Btu/h.pie2FCada de presin en el tubo anulo0.15psia

Acoplamientos

Entrada de fluido fro12pulgEntrada de fluido caliente4pulg

Salida de fluido fro14pulgSalida de fluido caliente4pulg

Material de Construccin: Acero Inoxidable 204 - Grado 304