problema douglas

7/24/2019 Problema Douglas

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Unidad Iztapalapa

Licenciatura en Ingeniera En Energa

Integracin de Procesos

Dr. Zamora Mata Juan Manuel

Por:

Salinas Mancilla Laura Elena

tulo:

Pro!lema de Integracin de "alor de Douglas


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Problema de integracin de Douglas

Considere el problema de integracin trmica con datos presentados en la

tabla 1. y considerando un Heat Recovery Aproach Temperature de 10.

!etermine las metas de energ"a.

Corrie

nte

Ts

#

$

To#

$

F#%tu&h

$

H#%tu&h$

H1 '(

0

1'0 1000 1)0000

H2 '0

0

100 *000 *00000

C1 +0 1(0 )000 1,0000

C2 1)

0

1+0 -000 )-0000

Hu )(0

)*0

cu /0 ,0

Coeficiente de pelcula para corrientesh=

40BTU

Fft

Costo de recuperadores y enriadores 23

10200+50A0.81

Costo de calentadores 23 12450+60A0.82

4ida de 5lanta ( a6os3

Tasa de inters 1(73

Costos de servicios de calentamiento8

h

Btu /(ao)

$0.035

Costos de servicios de enriamiento8

h

Btu /(ao)

$0.003


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Tabla1. In#ormacin de corrientes $ costos para el pro!lema de Douglas

%alance &lo!al:

qhu+qdis=qcu+q req 13

qhu+130000BTU

h +400000

BTU

h =qcu+180000

BTU

s +360000

BTU

s

qhuqcu=10000BTU

s

9tili:ando el mtodo de punto de pliegue;

Con base en la tabla 1< elaboraremos una lista de las temperaturas de

las temperaturas calientes y otra de las temperaturas r"as.

=ista de TH 100 1'0 '00 '(0=ista de TC +0 1)0 1(0 1+0

'(ora se utilizar) la lista de las temperaturas de la corriente #ra para crear otra

lista a la cual le llamaremos "*

lista TC> 100 1*0 1-0 '00

Utilizando esta +ltima lista $ la lista , ela!oraremos- la lista de interalos de

corrientes calientes para el diagrama:

?ntervalos deH

100 1'0 1*0 1-0 '00 '(0

/ la lista de alores para interalos de temperatura en el caso de las corrientes

#ras ser) los alores de interalos ,0 ,1'


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?ntervalos de C +0 110 1)0 1(0 1+0 '*0

"on lo 2ue el diagrama 2ueda de la siguiente manera:

Diagrama 1. "am!io de emperaturas en las corrientes

@e elaborara una tabla de calorB la ue contendrD datos interesantes

comen:ando por la dierencia de temperaturas en cada intervalo lo ue nos

ayudarD a determinar< el calor disponible< calor reuerido< calor neto y el calor

recuperado en cada uno de estos. 5ara esto debemos saber ue;

qdispk=i Hk

F Cpi Tk '3

qreqk=jCk

F Cpj Tk )3

qnetk=qdispkqreqk *3


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EqreckMin [qdisk qreqk] (3

FGemplo;

5ara k=1 T=50F

!ebido a ue solo interviene la corriente H1en ese intervaloHk=1=H1

qdis1=50000Btu

h

Como se observa en el diagrama no hay corrientes r"as en el intervalo 1 por lo

ue;

qreq1=0

E asi;

qrec1=0

qneto1=50000

Btu

h

"on la columna de calor neto haremos la suma entre intervalos para crear otra

columna ue llamaremos cascada trmicaB.

!elqneto en 81 podemos ceder

50000BTU

h al siguiente intervalo< para

as" tener;

qreq=420000BTU

h

+50000BTU

h

=470000BTU

h

@i proponemos el m"nimo valor de la columna de cascada trmica como el calor

ue necesitamos para calentamiento proveniente de servicios< es decir;

qhu=70000BTU

h < entonces comen:aremos a distribuir este calor donde sea

necesario< para esto se elabora la columna de cascada trmica balanceada.


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5or Iltimo se agregaran otras dos columnas entalpia acumulada por

corrientes calientesB y entalpia acumulada por corrientes r"asB ue se

elaboran a base de las columnas de calor disponible y calor reuerido

respectivamente.

Diagrama 2. Tabla de Calor valor encerrado es el punto de pliegue3

Calor recuperable #%tu&h$*/000

0@ervicios de enriamiento#%tu&h$

-0000

@ervicios de calentamiento#%tu&h$

/0000

De la ecuacin 345:

qhuqcu=10000BTU

s

70000BTU

s 60000

BTU

s =10000

BTU

s


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--00tDn1+a(--0

--00tDn10a(--0

--00tDn1a(--0

--00tDn'1a(--0

--00tDn1'a(--0

--10tDn)a(--1

Corrientes calientes

Corrientes r"as

Ental!a "#tu$%&

Temeratura "F&

Diagrama 3.0 "uras compuestas

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