MEMORIA DE CLCULO: EJERCICIO 7.3

Transferencia de Calor II- Grupo 1- 14 de Septiembre de 20152015Universidad del AtlnticoLISETH AGUILAR CLAUDIA SOLERA

[MEMORIA DE CLCULO: EJERCICIO 7.3]

EJERCICIO 7,3Calculo de un intercambiador de calor de Keroseno-Aceite crudo. El primero de 43800 lb/h de 42 API sale del fondo de la columna de destilacin a 390F y deben enfriarse a 200F mediante 149000 lb/h de un crudo de 34API que viene del tanque de almacenamiento a 100F y se calienta a 170F. Se permite una cada de presin de en las dos corrientes de acuerdo con la tabla 12, un factor de obstruccin combinado de 0,0003 debe considerarse.Se dispone para este servicio un intercambiador de DI que tiene 158 tubos de DE, 13 BWG y de largo y estn arreglados en cuadro de de paso. El haz de tubos est arreglado para cuatro pasos y los deflectores estn espaciados a Sera adecuado el intercambiador; Cul es el factor de obstruccin?

SOLUCIN

Intercambiador TUBOS

Nmero 158

Longitud1600

DE

BWG13

Paso,

Pasos4

CORAZA

DI

Espaciado de deflectores, B

Pasos, C1

Transferencia de Calor II- Grupo 1- 14 de Septiembre de 2015

* Los valores de tanto del Keroseno como del aceite crudo fueron tomados de la figura que se encuentra en los anexos de las cuales los valores fueron calculados en Excel y obtenidos su respectiva regresin lineal. Para el Balance de Calor:

Keroseno

Aceite crudo:

Fluido caliente Fluido FroDiferencia

390Alta temperatura170220

200Baja Temperatura100100

190Diferencias70120

Ahora se van a calcular las temperaturas calricas:

La figura correspondiente para hallar el factor la cual es la que representa un paso por la coraza y dos pasos por los tubos es la figura 18 Factores de correccin MLDT para intercambiadores 1-2 este valor es 0,90 aproximadamente.

Para los valores de las temperaturas calricas de los fluidos caliente y frio respectivamente se obtienen a partir de los valores de y que despus de obtener una diferencias terminales de temperatura se obtienen los valores grficamente, en este caso de la Fig. 17 del libro PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR DONAL Q KERN.

Para calcular el rea de flujo del keroseno:

El clculo de la velocidad de masa del Keroseno:

Ahora se calcula el Nmero de Reynolds:

Peo primero para la viscosidad se utiliza: la cual se encuentra especificada en la parte de los anexos

A y con las ecuaciones liberalizadas en el anexo

Y para el caso de

Ahora con el nmero de Nu se logra hallar las respectivas h

Ahora para la temperatura de la pared del tubo:

Con esta temperatura obtenida se calcula la viscosidad con las linealizaciones

Entonces se puede calcular el valor de

El coeficiente corregido dara como resultado:

Ahora, para hallar el rea de flujo del aceite crudo: Por el lado de los tubos, se tiene en cuenta que el rea de flujo es 0,515 ft2. Entonces,

Para calcular el valor de la velocidad de masa tanto en la coraza como en los tubos, se hace que:Por el lado de la coraza:

Por el lado de los tubos:

Luego se halla el Nmero de Reynolds:Por el lado de los tubos:Para calcular el valor de la viscosidad del aceite crudo, se tom la siguiente ecuacin de la Figura 6.Donde T=129,4F:

Donde, el valor de Cp se hall a partir de la ecuacin de la Figura 4.

El valor de se hall a partir de la Ecuacin de la Figura 5.

Ahora con el nmero de Nu se logra hallar las respectivas h:

Ahora h a la superficie:

Ahora para el coeficiente total de diseo:

CAIDA DE PRESINPara la coraza: Para un

La cual es menor a Y ahora para los tubos:Para un

ANEXOS1. PROPIEDADES DEL KEROSENO:

Figura 1. Calor especfico del keroseno.T(F)Cpk

1000,49

1500,51

2000,55

2500,57

3000,6

3500,63

4000,66

4500,69

Tabla 1.Calor especfico del keroseno.

Figura 2. Constante de conductividad del keroseno. T(F)KK

1000,081

1500,08

2000,079

2500,077

3000,076

3500,075

4000,073

4500,072

Tabla 2.Constante de conductividad del keroseno.

Figura 3. Viscosidad del kerosenoT(F)uk(lb/ft.h)

1001,91101

1501,62073

2001,37883

2501,16112

3001,01598

3500,77408

4000,60475

4500,45961

Tabla 3. Viscosidad del keroseno.

2. PROPIEDADES DEL ACEITE CRUDO:T(F)CpAC

700,46

1000,475

1100,48

1200,485

1300,49

1400,495

1500,5

1600,505

1700,51

Figura 4. Calor especfico del aceite crudo.Tabla 4.Cp del aceite crudo.

Figura 5. Constante de conductividad del aceite crudo.T(F)KAC

1000,084

1100,082

1200,08

1300,0765

1400,074

1500,071

1600,068

1700,065

Tabla 5.Constante de conductividad del aceite crudo.

Figura 6. Viscosidad del aceite crudo. T(F)uAc(lb/ft.h)

10014,514

11012,095

12010,8855

1309,1922

1408,10365

1507,257

1606,5313

1706,0475

Tabla 6. Viscosidad del aceite crudo.

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