Usos de los retazos de tubos en una fabrica

9 años 5 meses antes #22852 por Lobo

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    9 años 5 meses antes #22866 por Lobo
    Para los intercambiadores de la planta de benzol crudo que te cite con tubos de 5.0m de largo y 6 pasos x emfriador,la distancia que tiene que recorrer el aceite dentro de tubos es 5 metros /paso x 6 pasos / enfriador x 4 en friadores = 5x6x3 =120m+ los cambios de direccion en los cabezales,la caida maxima de presion permisible en tubos es 10 psi,por lo cual si la carga termica fuera el doble,pones en paralelo otro tren igual de 4 intercambiadores en serie.

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    9 años 5 meses antes #22867 por Lobo
    error de dedo 5 x6x4= 120 m

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    9 años 5 meses antes #22872 por Lobo
    En el parry y en la 2a ed del peter timmerhouse pg 556 tambien vienen los estandares de longitud de tubo en sistema ingles;8,12,16 pies de largo asi como el tube pitch (la distancia mas corta entre los centros de tubos adyacentes). Seria conveniente nos dieras los datos de tu problema, para ver en que se te pueda ayudar.Te agradeceria nos mantuvieras informados.

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    9 años 5 meses antes - 9 años 5 meses antes #22873 por TroyMcClure
    Muchas gracias por su ayuda, mi problema trata de diseñar un intercambiador en una planta de separación de Benceno-Tolueno, este intercambiador es el condensador del vapor rico en benceno que sale de la torre de destilación, el calor que se debe intercambiar en este equipo es de 709782.79 kcal,el liquido de refrigerante el agua que viene de una torre de humidificación entra a mi equipo a 20 grados y sale a 30, lo resolví con el metodo de kern, propuse un U de diseño, calcule el Area de transferencia, propuse una longitud de tubos, calcule el numero de tubos, trabajé con un Reynolds turbulento,
    Al final Resistencias de incrustaciones calculado me salio mayor a la resistencia permitida.
    LA longitud que elegí son de 20 pies,cédula BWG 14, con 2 pasos, distribucion triangular Pt=1 in.

    Ahora no se si en el comercio local encuentre tubos de 20 pies de acero al 5%, y en el caso de que no haya, tendre que comprar mas grandes y cortarlos???o ustedes tienen alguna sugerencia?? que hacer con los retazos en ese caso???

    Lo que les pediria si alguien me puede ayudar con los planos en autocad para ver que vistas debo incluir en mi informe.
    Es un intercambiador de cabeza fija.

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    9 años 5 meses antes #22877 por Lobo
    Gracias por plantear tu problema,pero tengo algunas dudas por falta de unformacion,nos dices que es un condensador de vapor rico en benceno, falta el analisis de los demas componentes del destilado .¿la destilacion es por arrastre de vapor? Supongo que la temperatura del cabezal es 80̊C.¿Ademas del condensador hay en seri un subenfriador? Me explico: En el condensador puedes eliminar solo el calor latente y condensar a temperatura constante los vapores de benceno,y posteriormente el condensado liquido a 80̊C cae por gravedad a un subenfriador en donde eliminas su calor senible enfriando el liquido de 80̊C a 25̊C por ejemplo,tu agua esta a 20̊C De ser posible anexa el calculo de las kcalorias eliminadas por hora,para 709,782.79 kcal/h necesitaras W =709,782.89/(30-10) kg/ de agua/h 0 sea 70,978.3 kg/h,danos por favor el numero de tubos por paso y su diametro no basta la cedula BWG 14 ,para calcular la velocidad en m/s y Re no basta que digas que es turbulento..Creo que hay un error en el calculo ya que tu debes de fijar desde el principio el factor de ensuciamiento es un dato, eso no se calcula, supongo que el benceno va del lado de la coraza y normalmente no la ensucia, ,conozco plantas con mas de 40 años de operacion en los que no se ensucia el lado de la coraza,el agua debe de ir por dentro de tubos (el agua si los incrusta si esta mal tratada quimicamente) y si quieres un diseño superconservador (mas$$$ + area) fijas para esta un factor de ensuciamiento de 0.0010 m2h̊C/kcal =0.00448 pie2 h̊F/BTU para agua de rio branan recomienda un valor casi 5 veces menor 0.001 pie2h̊F/BTU
    ¿Cual es el valor de U supuesto y calculado? Se necesitan los flujos y temp de los 2 fluidos para calcular sus propiedades fisicas.Tampoco mencionas la distancia entre baffles.
    Conozco un subenfriador de los condensados de benzol crudo (benceno,tolueno,xilenos+ los condensados del vapor de arrastre) con una carga termica de 58,090 kcal/h que usa 4 pasos en el lado de tubos,diam nom 25 .4mm Din 21.4 mm tube pitch 32 mm diametro interno de la coraza de 350 mm longitud de tubos 5.0 m y arreglo triangular rotado a 60̊. 24 m2 de enfriamiento.Esta sobredimensionado.
    El condensador previo que elimina solamente el calor latente v/l a 80̊C ctes de los vapores de benzol crudo + el vapor de agua de la destilacio x arrastre ,tiene una carga termica de 483,500 kcal/h tubos de 25.4 mm y 2 pasos lado de tubos con un valor calculado de Usucio de 170.2 Kcal/m2/h/̊C distancia entre baffles 1.0 m Este condensador quedo subdimensionado termicamente,Se deberia de haber diseñado con 4 paso en tubos para obtener una Ud mayor el corficiente de pelicula del agua dentro de tubos es el que conytrola se debe calcular con velocidades aproximadas del agua en tubos de 0.8 a 1.0m/s y Re entre 8000 y 10000
    En el capitulo 13 del kern encontraras encontraras la correlacion de Hazelto y Becker eq 13.21 b para condensacion externa en tubos horizontales del benceno ahi calcularas el coeficiente de pelicula externo Ho; para calcular el coefiiente de pelicula del agua en tubos hi usa las ecuaciones del perrry cap 10 eq 10.55 a y 10.55 b te simplifcara mucho el trabajo.

    Por favor informa si tu condensador es ademas subenfriador. No tienes que cortar tubos aprovecha toda su longitud,aun cuando tengas sobrecapacidad instalada. Espero tu respuesta ante mis dudas

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    9 años 5 meses antes #22878 por TroyMcClure
    En realidad los datos que requieres son un muchísimos, yo traté de resumirlos en mi publicación anterior.
    1.-Destilacón por arrastre de vapor, en benceno, tiene una pureza en el destilado de 0.983 en fracción molar, el resto es tolueno, la alimentacion es un liquido saturado
    2.-Después de perder el calor latente en el condensador, pasa a un tanque de reflujo, y de ahí pasa a un enfriador en donde desciende su temperatura de 80.6 hasta 25 grados celcius.
    3.-Tienes razón, el agua entra por los tubos y el benceno, por la coraza, esa decisión la tome después de hacer un estudio de las corrosiones y todos los factores que influyen y por lo que veo no me equivoque.
    4.-EL numero de tubos que calculé es 130, longitud 12 pies, Re=13049.018
    5.-El factor de ensuciamiento que estoy tomando es de 0.0006 Kcal/hm2C
    6.-El numero de tubos corregido por la tabla de kern es 151-1 paso DI coraza 15.25 in, RE(recalculado)=11234.25
    7.-Usupuest=400
    8.-Ucalculado=387.51
    9.-Distancia entre bafles:0.2438---15 placas

    10.-hi=387.51
    11.-ho=1362.33
    12.-U limpio=860.86Kcal/m2hC
    Resistecnia a las inscrutaciones:
    0.0014>0.006
    Cumple
    Lo malo que segun tus recomendaciones este intercambiador con Rd>0.001 me va a salir muy caro
    Segui todas las especificaciones para este caso y cumple con todos los factores, tambien calcule las perdidas de presion en los tubos y en la coraza e igual cumplio
    En realidad son muchos mas datos, ahora para mi proyecto final de clases estoy diseñando una caldereta o rehervidor para esta misma planta.
    Te agradeceria si tienes los planos o vistas que tengo que tendría que hacer en caso de querer construir este equipo

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    9 años 5 meses antes #22879 por Lobo
    Observaciones
    1) el U limpio >> Usucio siempre se diseña con Usucio no das ese valor
    2) la temperatura de salida del agua es muy baja 30°C diseña con 40°C y no tendras problemas de incrustacion,el caudal del agua se reducira a la mitad y bajara la caida de presion en tubos,pudiendo incrementar el numero de pasos a 4 para disminuir el area de transferencia,
    3) no das el valor de hi para el agua dentro de tubos,usa las ecuaciones que te cite del perry.
    4)Haz una hoja de calculo en la que puedas variar el numero de tubos y de pasos para ver como cambian los valores de hi.
    5)creo que debes de usar dos intercambiadores en serie en el primero solo quitaras el calor latente ya que ahi por haber vapores fuera de tubos se necesita una mayor distancia entre baffles 1.0 m,el liquido caera por grvedad al subenfriador y ahi eliminaras el calor sensible.
    los condensados van a un decantador en donde se separa el agua y el benceno frio se recircula en parte al cabezal

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    9 años 5 meses antes #22880 por Lobo
    Te di un ejemplo real de un caso en que Rd =0.001 pero tambien te dije que era un valor muy conservador y que Carl branan recomendaba un valor casi 5 veces menor.
    El valor calculado de U se me hace muy alto no se si es Ulimpio

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    9 años 5 meses antes #22881 por Lobo
    Sime pudes mandar los datos de los kg/h de cada componente de l0s VAPORES QUE SALEN DEL cabezal incluido el vapor de agua.Podre revisar el balance termico.
    130 tubos se me hacen pocos

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