EJEMPLO 6.1. INTERCAMBIADOR DE DOBLE TUBO PARA BENCENO-TOLUENO

Universidad del AtlnticoEJEMPLO 6.1. INTERCAMBIADOR DE DOBLE TUBO PARA BENCENO-TOLUENOTransferencia de Calor II

Aguilar P. Liseth, Solera R. Claudia24/08/2015

EJEMPLO 6.1INTERCAMBIADOR DE DOBLE TUBO PARA BENCENO-TOLUENOSe desea calentar 9820 lb/h de benceno fro de 80 a 120F usando tolueno caliente que se enfra de 160 a 100F. Las gravedades especficas a 68F son 0.88 y 0.87, respectivamente. Las otras propiedades de los fluidos se encontrarn en el Apndice. A cada corriente se le asignar un factor de obstruccin de 0.002 y la cada de presin permitida para cada corriente es de 10.0 lb/plg2.Se dispone de cierto nmero de horquillas de 20 pies de longitud de 2 por 11/4 plg IPS. Cuntas horquillas se requieren?

SOLUCINDATOS:

1. 2. Propiedades de los fluidos:FLUIDO CALIENTEFLUIDO FRO

Para fluido fro:

Para el nulo, la es:

Y para el tubo interior es:

Para calcular el MLDT:T(F) Fluido calienteT(F)Fluido FroT(F)

160Alta temperatura12040

100Baja temperatura8020

20

Ahora, para calcular el rea de flujo, se necesita buscar en la tabla A-11 los datos que corresponde a las tuberas. (Cdula 40)Tamao nominal(in)(in)

1,661,38

2,382,067

Para el anulo:

Para el tubo interior:

Por consiguiente, se procede a hallar los flujos msicos: Anulo:

Tubo interior:

Ahora, se procede a calcular el nmero de Reynolds y Pr: Anulo:

Tubo interior:

Ahora se calcula Un con el fin de hallar las respectivas constantes de conveccin tanto para el nulo como para el tubo interior:Para el nulo:

Tubo interior:

Ahora h a la superficie:

Ahora para el coeficiente total de diseo:

Ahora para calcular el rea requerida:

Para la longitud requerida se va la tabla 11 y se verifica que hay 0.435 ft de superficie externa por pie de longitud

Ahora si se divide esta longitud entre la longitud de las horquillas disponibles que es asi:

Y ahora este nmero se divide entre los pasos por el tubo que son dos dara como resultado 3 horquillas.