Intercambiadores de Calor de Coraza y Tubos Algoritmo
20
Estudiante: Cod: DISEÑO ÓPTIMO DE INTERCAMBIADORES DE CALOR DE CARCASA Y TUBOS Presentación del problema Dados los flujos másicos de las corrientes caliente y fría con sus temperaturas definidas para el intercambio de calor, también se dan para cada corriente sus propiedades físicas: densidad, viscosidad, conductividad térmica, y capacidad calorífica. El problema consiste ahora en determinar las opciones optimas del diseño del intercambiador de calor de carcasa y tubos; área de transferencia de calor y caídas de presión por dentro y fuera de los tubos. Básicamente, el modelo consiste en determinar una geometría de la unidad que permita el intercambio de una cantidad de calor específica. Por lo tanto, es necesario calcular los coeficientes de transferencia de calor para cada corriente. Así, el problema incluye las decisiones siguientes: diámetro, longitud, arreglo, número de tubos y número de pasos en los tubos, número de deflectores y localización de los fluidos (que fluido circula por dentro de los tubos y cual por fuera). Selección de las variables de diseño Las variables de diseño del intercambiador de calor pueden ser; m h , m c , Q, T ha , T hb , T ca , T cb , D i , D o , P T , N T , U o , P i , P o , h i , h o , L, A y v. En nuestro caso las únicas variables son, h i , h o , U o , L, N T y A. El número de pasos en los tubos se fijará en 2 o más pasos, con esto tenemos la ventaja de poder tener flujo turbulento, y poca resistencia de la pared, aunque puede existir mayor caída de presión. 1
Intercambiadores de Calor de Coraza y Tubos Algoritmo
Instructivo para diseñar un intercambiador de calor que cumpla con los requisitos establecidos para su funcionamiento
Citation preview
Estudiante:Cod:DISEO PTIMO DE INTERCAMBIADORES DE CALOR DE
CARCASA Y TUBOS Presentacin de! "ro#!e$aDados !os%!u&os$'sicos
de!as corrientes ca!iente(%r)aconsuste$"eraturasde%inidas "ara e!
interca$#io de ca!or* ta$#i+n se dan "ara cada corriente sus
"ro"iedades%)sicas: densidad* ,iscosidad*conducti,idad t+r$ica*(
ca"acidad ca!or)%ica-E! "ro#!e$aconsiste a.ora en deter$inar !as
o"ciones o"ti$as de! dise/o de! interca$#iador de ca!or decarcasa (
tu#os0 'rea de trans%erencia de ca!or ( ca)das de "resin "or dentro
( %uera de !ostu#os- B'sica$ente* e! $ode!oconsisteendeter$inar
una1eo$etr)ade!aunidad2ue"er$itae! interca$#iodeunacantidaddeca!or
es"ec)%ica- Por !otanto* es
necesarioca!cu!ar!oscoe%icientesdetrans%erenciadeca!or"aracadacorriente-As)*
e! "ro#!e$ainc!u(e !as decisiones si1uientes: di'$etro* !on1itud*
arre1!o* n3$ero de tu#os ( n3$ero de"asos en !os tu#os* n3$ero de
de%!ectores ( !oca!i4acin de !os %!uidos 52ue %!uido circu!a"or
dentro de !os tu#os ( cua! "or %uera6- Se!eccin de !as ,aria#!es de
dise/oLas ,aria#!es de dise/o de! interca$#iador de ca!or "ueden
ser0 $.* $c* 7* T.a* T.#*Tca* Tc#* Di* Do* PT* NT* Uo*Pi*Po* .i*
.o* L* A ( ,- En nuestro caso !as 3nicas ,aria#!esson* .i* .o* Uo*
L* NT ( A-E! n3$ero de "asos en !os tu#os se %i&ar' en 8 o $'s
"asos* con esto tene$os !a,enta&a de "oder tener %!u&o
tur#u!ento* ( "oca resistencia de !a "ared* aun2ue "uede
e9istir$a(or ca)da de "resin-E! es"aciado de !os tu#os* en !a
$a(or)a de !os interca$#iadores de ca!or de carcasa( tu#os* esta en
e! ran1o de :-8;,eces e! di'$etro e9terno de !os tu#os-
Aun2ue!ostu#osse"uedenarre1!aren%or$adecuadrootrian1u!ar*e!
arre1!ocuadradotiene!a,enta&ade2uees$'s%'ci!
!i$"iar!osen!a"artee9terna* e! arre1!otrian1u!ar es "re%erido
"or2ue "er$ite e! uso de $'s tu#os en un di'$etro de carcasa dado*(
ta$#i+n "ro,oca coe%icientes de "e!)cu!a $a(ores "or %uera de !os
tu#os- T#66 T T 56 T T 5!n6 T T 5 6 T T 5
TT!nT TTCa .#C# .aCa .# C# .a:8: 8$ :c6 R R. DDD ?D 9.::U do dii
io$ @o @oo+ + + +d6 7 = $.C".5T.a A T.#6e6 7 = $cC"c5Tc# A Tca6%6
iactor de correccin "or te$"eratura* adi$ensiona!1c = >actor de
con,ersin* ?1$$K?1%se18DS = Pe!ocidad $'sica de! %!uido en !a
carcasa* ?1K$8se1.i = Coe%iciente interno de trans%erencia de
ca!or* Lca!Kse1$8TC.o = Coe%iciente e9terno de trans%erencia de
ca!or* Lca!Kse1$8TC?i = Conducti,idad de! %!uido dentro de !os
tu#os* Lca!Kse1$TC?o = Conducti,idad de! %!uido %uera de !os tu#os*
Lca!Kse1$TCLT:* LT8* LTT* LS:* LS8* LS< ( LST = ConstantesL =
Lon1itud tota! de !a tra(ectoria* $$i* = >!u&o $'sico de !a
corriente interna* ?1Kse1$o = >!u&o $'sico de !a corriente
e9terna* ?1Kse1N = N3$ero de de%!ectores* adi$ensiona!NP = N3$ero
de "asos en e! !ado de !os tu#os* adi$ensiona!NT = N3$ero de tu#os*
adi$ensiona!PT = Es"aciado de !os tu#os* $7 = >!u&o de
ca!or* Lca!Kse1T. = Te$"eratura de! %!uido ca!iente* TCTC =
Te$"eratura de! %!uido %r)o* TCTR = Te$"eratura de !a "ared de!
tu#o* TCUo = Coe%iciente 1!o#a! de trans%erencia de ca!or*
Lca!Kse1$8TCvi = Pe!ocidad de! %!uido 2ue circu!a "or e! !ado de
!os tu#os* $Kse1vo = Pe!ocidad de! %!uido 2ue circu!a "or e! !ado
de !a carcasa* $Kse19@ = Es"esor de !a "ared de! tu#o* $Pi= Ca)da
de "resin en e! !ado de !os tu#os* ?1K$8Po = Ca)da de "resin en e!
!ado de !a carcasa* ?1K$8T$ = Di%erencia $edia !o1ar)t$ica de
te$"eratura* TCi = 5iK@6B-:I %actor de correccin "or te$"eratura*
!ado interno* adi$ensiona!o = 5oK@6B-:I %actor de correccin "or
te$"eratura* !ado e9terno* adi$ensiona!i = Densidad de! %!uido 2ue
circu!a "or e! !ado de !os tu#os* ?1K$
![Intercambiadores de calor.ppt [Modo de compatibilidad]personales.upv.es/vsoto/index_archivos/FTP/TC/Intercambiadores de... · SEGÚN EL DISEÑO A. INTERCAMBIADORES DE CARCASA Y TUBOS](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/5a700a4e7f8b9a9d538b93c6/intercambiadores-de-calorppt-modo-de-compatibilidadpersonalesupvesvsotoindexarchivosftptcintercambiadores.jpg)
![DISEÑO TERMICO Y MECANICO DE INTERCAMBIADORES DE CALOR DE CASCOS Y TUBOS [Unlocked by ]](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/55cf99e2550346d0339fa170/diseno-termico-y-mecanico-de-intercambiadores-de-calor-de-cascos-y-tubos-unlocked.jpg)
