¡Descarga Cálculo de un condensador horizontal tipo 1-2 y más Apuntes en PDF de Calor y Transferencia de Masa solo en Docsity!
Problema 3 - 9
Calcular un condensador horizontal tipo 1-2, Se desea calcular 27000 kg/h de un
aceite mineral de 20 a 60 °C con vapor saturado a 120 °C, y un gasto de 1556 kg/h,
teniendo un arreglo triangular, con un coeficiente de película h=1000 kcal/hm
2
°c, el
flujo del intercambiador está en contracorriente, Una longitud estándar de 10 pies.
El factor de obstrucción obtenida de tablas para ambas corrientes es de 0.
ℎ𝑚
2
°𝐶
𝐾𝑐𝑎𝑙
Datos Vapor
Saturado
Aceite Tubos
G
m
= (Kg/hr) G M
= 1556 G
M
ρ = (Kg/m
3
) 946.1 750 di= 0.013513m
μ = (cpoises) 0.25 0. 35 de=0.01905 m
K (kcal/h*m
2
*°c) 0. 58825 0. 171 K tubos
Cp. = (kcal/kg °c) 0.72 B=?
ƛ= (kcal/kg) 526
RdT=0.00 2
ℎ𝑚
2
°𝐶
𝑘𝑐𝑎𝑙
Tsat= 120°C t 1 = 20°C
Tw=110°C t 2
= 60 °C L
SDT
= 10.0 f t
Cálculo de calor, Gasto masa y Eficiencia
𝑎
2
𝑠
Calor absorbido
𝑎
Calor cedido
T s
= 1 20 °C
T s
= 1 20 °C
T 1
= 20°C
t 2
= 60 °C
Q
s
kg
h
kcal
kg
Se fija una eficiencia
ƞ =
𝑎
𝑠
× 100 =
Calor Perdido
𝑝
𝑠
𝑎
Cálculo de Gradiente de temperatura ∆𝑇
1
2
1
2
= 1. 66 < 2. 3 ∴ 𝐴𝑟𝑖𝑡𝑚é𝑡𝑖𝑐𝑎
𝑀𝐴
No hay corrección por FT, solo se corrige a la media logarítmica.
DE LA ECUACIÓN GENERAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR
𝐚
𝐃
𝐞𝐱𝐭
𝐌𝐋𝐃𝐓
CÁLCULO DEL COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR LIMPIO
𝑳
𝐞𝐱𝐭
𝐞𝐱𝐭
𝐞𝐱𝐭
𝟐
Tsat= 120°C Tsat= 120°C
T 1
= 20°C
T 2
= 60°C
L
d
ext
ed
ext
kdm
h
ext
2
kcal
hm°C
kcal
hm
2
kcal
hm
2
CÁLCULO DEL COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR
DISEÑO
𝐷
𝐿
𝑇
kcal
hm
2
hm 2 °C
kcal,
kcal
hm
2
Factor de obstrucción Rd T
𝐃
𝐋
𝐃
𝐋
𝐃
hm
2
kcal
CÁLCULO DEL ÁREA DE TRANSFERENCIA DE CALOR
𝐞𝐱𝐭
𝐚
𝐃
𝐌𝐋𝐃𝐓
𝒆𝒙𝒕
𝒕
A
𝑒𝑥𝑡
Q
a
D
∆T
MLDT
kcal
hm
2
= 34. 0642 m
2
CÁLCULO DE NÚMEROS DE TUBOS
𝑻
𝑪𝒂𝒅𝒂
𝑻𝒖𝒃𝒐
𝑻
𝑪𝒂𝒅𝒂
𝑻𝒖𝒃𝒐
A
𝑐/
𝑡
𝑒𝑥𝑡
2
CÁLCULO DE NÚMEROS DE TUBOS
𝑻
𝑪𝒂𝒅𝒂
𝑻𝒖𝒃𝒐
34. 0642 m
2
2
De tablas, página 947. Arreglo triangular
Di = Diámetro interior de la coraza 17 1/4 Pulg. 2-P (2 pasos), 196 tubos,
Pt = 1 Pulg
CÁLCULO DEL NÚMERO DE MAMPARAS O NÚMERO DE CRUCES
μ = (cpoises) 0.25 0. 35 de=0.01905 m
K (kcal/h*m
2
*°c) 0. 58825 0. 171 Ktubos= 310
Cp. = (kcal/kg °c) 0.72 B=?
ƛ= (kcal/kg) 526
Rd T
ℎ𝑚
2
°𝐶
𝑘𝑐𝑎𝑙
Tsat= 120°C t 1
= 20°C
Tw=110°C t 2 = 60 °C LSDT= 10.0 ft
Cálculo de calor, Gasto masa y Eficiencia
𝑎
2
𝑠
Calor absorbido
𝑎
Calor cedido
Q
s
kg
h
kcal
kg
Se fija una eficiencia
ƞ =
𝑎
𝑠
× 100 =
Calor Perdido
𝑝
𝑠
𝑎
Cálculo de Gradiente de temperatura ∆𝑇
T s
= 1 20 °C
Ts= 1 20 °C
T 1
= 20°C
t 2
= 60 °C
1
2
1
2
= 1. 66 < 2. 3 ∴ 𝐴𝑟𝑖𝑡𝑚é𝑡𝑖𝑐𝑎
𝑀𝐴
No hay corrección por FT, solo se corrige a la media logarítmica.
DE LA ECUACIÓN GENERAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR
𝐚
𝐃
𝐞𝐱𝐭
𝐌𝐋𝐃𝐓
CÁLCULO DEL COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR LIMPIO
𝑳
𝐞𝐱𝐭
𝐞𝐱𝐭
𝐞𝐱𝐭
𝟐
Cálculo del coeficiente de película exterior (VAPOR SATURADO)
Las propiedades se obtienen a temperatura de película por ser un gas o vapor
𝐭𝐞𝐦𝐩𝐞𝐫𝐚𝐭𝐮𝐫𝐚𝐬
𝐝𝐞 𝐥𝐚𝐬 𝐪𝐮𝐞 𝐢𝐧𝐭𝐞𝐫𝐯𝐢𝐞𝐧𝐞𝐧
La Tw no los dan de Dato 110 °C
Las propiedades se obtienen a temperatura de película, nos los dan de datos.
Tsat= 120°C
Tsat= 120°C
T 1
= 20°C
T 2
= 60°C
CÁLCULO DEL COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR
DISEÑO
𝐷
𝐿
𝑇
kcal
hm
2
hm 2 °C
kcal,
kcal
hm
2
Factor de obstrucción RdT
𝐃
𝐋
𝐃
𝐋
𝐃
hm
2
kcal
CÁLCULO DEL ÁREA DE TRANSFERENCIA DE CALOR
𝐞𝐱𝐭
𝐚
𝐃
𝐌𝐋𝐃𝐓
𝒆𝒙𝒕
𝒕
A
𝑒𝑥𝑡
Q
a
D
∆T
MLDT
kcal
hm
2
= 34. 0642 m
2
CÁLCULO DE NÚMEROS DE TUBOS
𝑻
𝑪𝒂𝒅𝒂
𝑻𝒖𝒃𝒐
𝑻
𝑪𝒂𝒅𝒂
𝑻𝒖𝒃𝒐
A
𝑐/
𝑡
𝑒𝑥𝑡
2
CÁLCULO DE NÚMEROS DE TUBOS
𝑻
𝑪𝒂𝒅𝒂
𝑻𝒖𝒃𝒐
34. 0642 m
2
2
De tablas, página 947. Arreglo triangular
Di = Diámetro interior de la coraza 17 1/4 Pulg. 2-P (2 pasos), 196 tubos,
Pt = 1 Pulg
CÁLCULO DEL NÚMERO DE MAMPARAS O NÚMERO DE CRUCES
𝐌𝐀𝐌𝐏𝐀𝐑𝐀𝐒
B =
Di = Espacio deflectores = 0. 8 ∗ 17. 25 Pulg = 13. 8 pulg. = 0 .350521m
No.
MAMPARAS
3. 048 m
0 .350521m
RECALCULANDO EL ÁREA EXTERIOR O TOTAL CORREGIDO
