Casco y Tubos Kern 4X1.25

15
Flujo externo: Coraza Datos: Thi: 212 °F T en la entrada Tho: 91.4 °F T a la salida Tm: 151.7 °F Coraza Di: 11.65 pulg Coraza Pasos: 1 Por la coraza Esp: 3 pulg Espacio entre los deflectores Tubos: d o: 0.750 pulg Tubos d i: 0.652 pulg b: 72 pulg Longitud-tubos N tubos: 86 Tubos PT: 0.938 pulg C' : 0.188 pulg Tipo: Triangulo Para difrencias de temperaturas grandes: Δtc/Δth 0.042 hallar Kc 0.470 halllar Fc 0.250 Figura 17 bajas dt Fluido externo Th c: 151.7 °F c: Calórica (Tc media ve Propiedades a Tc o Tm según sea el caso: ρ: 76.96 lb/ft3 s: 1.23136 Densidad entre la densidad del agua cp: 0.736 btu/lb.°F u: 11.394 lb/ft.hr k: 0.2680 btu/hr.ft.°F viscocidad fig 15 Pr: 31.29 uw: 11.394 lb/ft.hr gases u=uw Rdo: 0.002 Q 1165000 Btu w 13125 lb/hr Area de flujo: as= 0.049 ft2 Masa velocidad: Gs: 270387 lb/hr.ft2 de: 0.542 pulg De: 0.0452 ft caracteristicas del arreglo

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Hoja de cálculo intercambiador de calor tipo superficie extendida

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Flujo externo: CorazaDatos:Thi: 212 °F T en la entradaTho: 91.4 °F T a la salidaTm: 151.7 °FCorazaDi: 11.65 pulg CorazaPasos: 1 Por la corazaEsp: 3 pulg Espacio entre los deflectoresTubos:d o: 0.750 pulg Tubosd i: 0.652 pulgb: 72 pulg Longitud-tubosN tubos: 86

TubosPT: 0.938 pulgC' : 0.188 pulgTipo: Triangulo

Para difrencias de temperaturas grandes:Δtc/Δth 0.042 hallarKc 0.470 halllarFc 0.250 Figura 17

bajas dt Fluido externoTh c: 151.7 °F c: Calórica (Tc media verdadera)

Propiedades a Tc o Tm según sea el caso:ρ: 76.96 lb/ft3s: 1.23136 Densidad entre la densidad del aguacp: 0.736 btu/lb.°Fu: 11.394 lb/ft.hrk: 0.2680 btu/hr.ft.°F viscocidad fig 15Pr: 31.29uw: 11.394 lb/ft.hr gases u=uwRdo: 0.002

Q 1165000 Btuw 13125 lb/hr

Area de flujo:as= 0.049 ft2

Masa velocidad:Gs: 270387 lb/hr.ft2de: 0.542 pulgDe: 0.0452 ft

caracteristicas del arreglo

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Res: 1072

jh: 17.0 figura 28 pag 943ho: 318 Btu/hr.ft2.°Fhio: 634 Btu/hr.ft2.°F hint referida al diametro exteriorTemperatura en la pared TW: Omitir para bajas diferencias d temperatura

bajas dt Fluido internoTc c: 78 °FTw: 151.7 °F Revisar uw

φs= 1.00h'o: 317.8 Btu/hr.ft2.°F Corregido por viscocidades

Coeficiente global limpio:hint: 634 Btu/hr.ft2.°Fhext: 317.8 Btu/hr.ft2.°F

212 Btu/hr.ft2.°F corregidoCoeficiente global con Obstruccion:

148.7 Btu/hr.ft2.°F corregido

Area disponible:Aext= 101.3 ft2Sup./banco: ft2

Area requerida limpia:Q: 1165000 Btu/hrLMTD: 64.1 °FAe: 86 ft2NL: 0.847 Numero de bancosNL: 1Area requeridaObtruida:Q: 1165000 Btu/hrLMTD: 64.1 °FAe: 122 ft2NL: 1.2NL: 2

Caida de presion:Res: 1072e:De: 0.0452e/De:f: 0.00215 ft2/pulg2

Ds: 0.97 ft Diametro de la coraza en pies

Udi =

Udi =

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Numero de cruces :(N+1)/paso: 24 Por paso (coraza)(N+1): 24

ΔPs= 1.26 psi

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c: Calórica (Tc media verdadera)

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Omitir para bajas diferencias d temperatura

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Verficar si existen grandes diferencias de temperaturas:Lado tubos: Para el kern usar 1 en lmtd voyage

El FT se leera de la figura 19Determinacion del coeficiente interno:do 0.75 pulgdi 0.652 pulgNt: 86 Numero de tubosPasos: 2(Nt/n): 43b: 72 pulg Longitud de los tubosTci: 64.4 °FTco: 82.4 °FTb: 73.4 °F

Para difrencias de temperaturas grandes:Δtc/Δth 0.042 hallarKc 0.470 halllarFc 0.250 Figura 17

Tc c : 78 °F c: Calorica (Tc media verdadera)

Propiedades a Tc o Tb según sea el caso:ρ: 62.27 lb/ft3s: 0.99632 Densidad entre la densidad del del aguaCp: 0.9985 Btu/lb°Fu: 2.2600 lb/ft.hr fig 14k: 0.3488 BTu/hr.ft.°FPr: 6.470u w: 2.2600 kg/m.s

Rdo: 0.0020 factor de obstruccion

Q 1165000 Btuw 64819 lb/hr Flujo masicoa't: 0.333 pulg2 area transversal del tuboat 0.100 ft2 Area de flujo (se refiere al numero de tubos que llevan el fluido)Masa velocidad:Gt: 650998 lb/hr.ft2V: 2.90 ft/segDi 0.0543 ftRet 15641Petukov:Para Pr entre 0.5 : 2000 y RE entre 3*10^3 : 5*10^6e/D 0.000145f 0.027792 figura 8,3 incroperaNu= 115 8,63 incroperahi= 742 Btu/hr.ft2.°F

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Sider y tate :

Nu= 114 Ec 8,61 incroperahi= 733 Btu/hr.ft2.°F

Si se trata de agua:hi= 730 Btu/hr.ft2.°F fig 25 Kern

metodo 4Flujo laminarMc adamsNu= 4.36h2 28

h i= 730 Btu/hr.ft2.°F Seleccionar el valor adecuado de la corRelaciones anterioresh io= 634 Btu/hr.ft2.°F Valor hi referida al diametro exterior

Φt 1 Correcion por viscocidadesh'io= 634 Btu/hr.ft2.°F

Area interna disponible (Para hallar el numero de bancos):Aint: 88.0 ft2Aint: 14.7 ft2/ft Por unidad de longitud

Caida de presion internaPrimariasRet: 15641e:e/di:

f: 0.000250 ft2/pulg2 Fig 26 Kern

Ds: 0.0543 ft Diametro interior del tubo expresado en piesΔPt: 0.45 psiΔPr: 0.46 psiΔPT: 0.905 psi

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Para el kern usar 1 en lmtd voyageEl FT se leera de la figura 19

c: Calorica (Tc media verdadera)

Area de flujo (se refiere al numero de tubos que llevan el fluido)

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Seleccionar el valor adecuado de la corRelaciones anterioresValor hi referida al diametro exterior

"Cuando Tw difiere de la temperatura media del fluido controlante y este es viscoso"

Diametro interior del tubo expresado en pies

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"Cuando Tw difiere de la temperatura media del fluido controlante y este es viscoso"

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Datos Intercambiador de coraza y tubosDATOS DEL CLIENTE

EmpresaDirección Lima Fecha 2/13/2016

CONDICIONES DEL PROCESO:Fluído lado tubos Agua Condición LiquidoFluido lado coraza Azucar-Agua (55%) Condición LÍquido

PROPIEDADES FISICAS

MagnitudLado Coraza Lado Tubos

Valor Unidad Valor UnidadDensidad 77.0 lb/ft3 62.27 lb/ft3Viscosidad dinámica 1.14E+01 lb/ft.hr 2.26E+00 lb/ft.hrConductividad térmica 2.68E-01 btu/hr.ft.°F 3.49E-01 btu/hr.ft.°FCalor específico 0.7360 btu/lb.°F 0.9985 btu/hr.lb.°F

PERFORMANCE DE LA UNIDAD:Parámetro Valor Unidad Valor UnidadFlujo volumétrico 170.5 ft3/hr 1040.9 ft3/hrFlujo másico 13125 lb/hr 64819 lb/hrTemp. de entrada 212 °F 82.4 °F Coeficiente globalTemp. de salida 91.4 °F 64.4 °F Valor UnidadCoeficiente pelicular 318 Btu/hr.ft2.°F 634 Btu/hr.ft2.°F 148.7 w/m2.kLMTD(Corregido): 64.1 °F 64.1 °F*Area Requerida (límpia) 86 ft2*Area Requerida (Obstruida) 122.2 ft2*Area Disponible 101.3 ft2Caída de presión estimada: 1.26 psi 0.9 psi* Las áreas se basan en el diametro exterior del tubo

CARACTERISTICAS DE LOS TUBOSValor Unidad

Material Ac. Inox-A-269Longitud promedio 72 pulgDiametro Exterior 0.750 pulgDiametro Interior 0.652 pulgNumero de pasos 2

CARACTERISTICAS DE LA CORAZAValor Unidad

MaterialDiametro Interior 0.97 ftNumero de pasos 1

CARACTERISTICAS DE DEFLECTORESValor Unidad

Material Ac. Inox-AISI 316Espaciado de deflectores 3 pulgNumero de cruces 24

CARACTERISTICAS DEL ARREGLOArreglo triangular

Valor UnidadSeparación transversal ST 0.9375 pulgSeparación diagonal SD 0.9375 pulg

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T 68 °F 20 °C

ρ 0.058 lb/ft3 0.929073 kg/m3

Cp 1 Btu/lb.°F 4.1868 Kj/kg.°C

u: 0.052 lb/ft.hr 2.1495708E-005 Kg/m.s

k 60 BTu/hr.ft.°F 103.844079984 w/m.°C

Q° 1250000 Btu/hr 366.33875 KW

m° 100000 lb/hr 125.998 Kg/s

Vel 0.834 ft/seg 0.2542032 m/s

U 970 Btu/hr.ft2.°F 5507.9154961 w/m2.°C

ΔP 14.7 psi 101353 Pa

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58 °C 136.4 °F

1.125 kg/m3 0.0702315 lb/ft3

1 Kj/kg.°C 0.2388459 Btu/lb.°F

0.00036 Kg/m.s 1 lb/ft.hr

628 w/m.°C 362.851691 BTu/hr.ft.°F

350 KW 1194250 Btu/hr

1 Kg/s 7937 lb/hr

0.00025 m/s 0.0008202 ft/seg

92 w/m2.°C 16 Btu/hr.ft2.°F

101.35 Pa 0.014700 psi