APÉNDICE N N. DISEÑO DE INTERCAMBIADORES Cuadro N.1 Diseño del intercambiador de calentamiento Cálculo de Intercambiador de Calor Sistema de Calentamiento Intercambiadores 1 Datos del Intercambiador Coraza DI (in) Deflectores Pasos Tubos Número 15 Longitud (ft) 3.28 DI (in) 0.652 DO(in) 0.75 BWG 18 Arreglo triangular Pitch (in) 1 Pasos 1 5.5 no 1 Datos de los Fluidos Lado Coraza Vapor Saturado 330 330 617.61 330 221.5 0.4470 0.0334 0.0327 0.9 0.016977 1 924 Fluido T mayor (ºF) T menor (ºF) Flujo (lb/hr) T promedio (ºF) Tw (ºF) Cp (BTU/lb ºF) ρ (lb/ft3) µ (lb/ft h) s k (BTU/ft hr ºF) ø ∆Hcf (BTU/lb) Lado tubos Mezcla Aminas 158 68 1000 113 221.5 1.0123 62.4200 1.5738 1 0.3685 1 - Datos de Temperaturas Fluido caliente 330 330 0 Temp. Alta (ºF) Temp. Baja (ºF) Diferencia (ºF) Fluido frío 158 68 90 Diferencia 7 97 90 128 APÉNDICE N A) Balances de Calor Q 91104 91104 Fluido coraza Fluido tubo (BTU/h) (BTU/h) B) Diferencia verdadera de temperatura R S Ft ∆TML ∆T 0.545 0.042 0.900 34.236 30.813 0.010 at por tubo (in ) 2 at (ft ) Lado Coraza 2 as (ft ) Lado Tubos 2 0.334 0.035 Tabla 10 Kern Masa de Velocidad Gs (lb/hr ft2) 64681.01906 Gt (lb/hr ft2) 28742.51497 Número de Reynolds Lado Coraza De (ft) 0.375 Re 742208.7561 Lado Tubos Di (ft) 0.054333333 Re 992.2967637 Coeficientes Convectivos ho obtenido de tabla 6-8 Holman 8a. Ed Ec. 6-4b Pr 0.860455911 Nu 999.6581219 2 37.02806386 ho Btu/(h ft R) hio obtenido de tabla 6-8 Holman 8a. Ed Ec. 6-4c Pr 4.323227223 Nu 2.686533693 2 18.22063189 hi Btu/(h ft R) 2 hio Btu/(h ft R) 15.83980265 Coeficientes Globales Coeficiente total limpio 2 UC Btu/(h ft R) Coeficiente total de diseño 2 11.09402105 Sup/pie (ft ) Area total 2 UD Btu/(h ft R) 0.1963 9.65796 306.1440228 Factor de obstrucción Rdo RD 0.001 Tabla 12 Kern f ∆s (ft) ∆Ps (lb/in2) Caida de Presión 0.002 f 2 0.458333333 ∆Pt (lb/in ) 2 2 0.356205554 V /2g (lb/in ) ∆Pr (lb/in ) 0.0002 0 0.10368 0.41472 ∆PT (lb/in ) 0.41472 2 2 129 0.087872206 APÉNDICE N Cuadro N.2 Diseño del Intercambiador de Enfriamiento Cálculo de Intercambiador de Calor Sistema de Enfriamiento Intercambiadores 1 Datos del Intercambiador Coraza DI (in) Deflectores Pasos Tubos Número 19 Longitud (ft) 3.28 DI (in) 0.652 DO(in) 0.75 BWG 18 Arreglo triangular Pitch (in) 1 Pasos 1 6 no 1 Datos de los Fluidos Lado Coraza Agua 86 59 3333.33 72.5 99.5 1.0005 62.4200 0.9 0.362481 1 - Fluido T mayor (ºF) T menor (ºF) Flujo (lb/hr) T promedio (ºF) Tw (ºF) Cp (BTU/lb ºF) µ (lb/ft h) s k (BTU/ft hr ºF) ø ∆Hcf (BTU/lb) Lado tubos Mezcla Aminas 158 68 1000 113 99.5 1.0005 62.4200 1 0.3685 1 - Datos de Temperaturas Fluido frío 86 59 27 Temp. Alta (ºF) Temp. Baja (ºF) Diferencia (ºF) Fluido caliente 158 68 90 130 Diferencia 72 9 63 APÉNDICE N A) Balances de Calor Q 90042 90042 Fluido coraza Fluido tubo (BTU/h) (BTU/h) B) Diferencia verdadera de temperatura R S Ft ∆TML ∆T 3.333 0.273 0.900 30.297 27.267 0.010 at por tubo (in ) 2 at (ft ) Lado Coraza 2 as (ft ) Lado Tubos 2 0.334 0.044 Tabla 10 Kern Masa de Velocidad Gs (lb/hr ft2) 320000 Gt (lb/hr ft2) 22691.45919 Número de Reynolds Lado Coraza De (ft) 0.5 Re 2563.281 Lado Tubos Di (ft) 0.054333333 Re 19.75172406 Coeficientes Convectivos ho obtenido de tabla 6-8 Holman 8a. Ed Ec. 6-17 Pr 172.283419 Nu 60.60896533 2 43.93919672 ho Btu/(h ft R) hio obtenido de tabla 6-8 Holman 8a. Ed Ec. 6-4c Pr 169.4693785 Nu 14.91987433 2 101.1896998 hi Btu/(h ft R) 2 hio Btu/(h ft R) 87.96757905 Coeficientes Globales Coeficiente total limpio 2 UC Btu/(h ft R) Coeficiente total de diseño 2 29.30270063 Sup/pie (ft ) Area total 2 UD Btu/(h ft R) 0.1963 12.233416 269.9376028 Factor de obstrucción Rdo RD 0.001 Tabla 12 Kern f ∆s (ft) ∆Ps (lb/in2) Caida de Presión 0.002 f 2 0.5 ∆Pt (lb/in ) 2 2 0.006538953 V /2g (lb/in ) ∆Pr (lb/in ) 0.00011 0 0.10368 0.41472 ∆PT (lb/in ) 0.41472 2 2 131 0.031421988