Usos de los retazos de tubos en una fabrica

Kern en la pagina 840 tabla 8 Ed ingles para liquidos organicos ligeros lado coraza enfriados por agua con viscosidades de hasta 0.5 cPoises como el benceno,los siguientes valores de aproximacion para la U de disño los cuales incluyen un factor de ensuciamiento total de 0.003 y caidas de presion de 5 a 10 psi

Ud 75 a 150 btu/pie2 h°F promedio 112.5 en metricas serian Ud minimo =366 y Ud medio 549.27 kcal/m2h°C

Revisa estos valores contra tu calculo de Usucio en el punto 8 = U de diseño = 387.51 kcal/m2h°C

Saludos y comunicate

El ruso K F Pavlov en la tabla 34 para tubos de 25 mm de diametro esterno 2 mm de espesor y pitch de 32 mm en intercambiadores de 2 pasos para diametro interno de la coraza = 400 mm da 110 tubos y para una longitud de tubos de 5 m da un area de transferncia de 42 m2 ,para longitud de 6 m da un area de transferncia 51 m2

Busca en metrico en el coulson y el Cao
Saludos y suerte

Para 151 tubos calculados de 1" de do se necesita segun la tabla del kern para arreglo triangular en 2 pasos un diametro de coraza de de 19.25 que puede acomodar 152 tubos si les das una longitud de 6 m y calculas el area esta sera insuficiente para la Ud calculada.
Para estimar el valor de U preliminar en un S&T Art montemayor recomienda para hidrocarburos los siguiente en unidades inglesas
R ensuciamiento = R tubos + Rcoraza + 1/ktubo

Rtotal = R ensuciamiento +(viscosidad avg en tubos)^0.5/150 + ((viscosidad avg en coraza )^0.27)/140
U = 1/ Rtotal Btu/pie2h°F el resultado multiplicalo x 4.88 para obtener kcal/m2h°C
En donde la viscosidad esta en cpoises y R en pie2h°F/BTU
Para el fluido dentro de tubos cP maximo 3.0cP en coraza no hay limitante
Para tubos de 1” de acero al carbon BWG 14 Branan da un valor de Rw = 0.000296 british

Nunca uses factores de correccion de LMTD < 0.8

Para 151 tubos calculados de 1" de do se necesita segun la tabla del kern para arreglo triangular en 2 pasos un diametro de coraza de de 19.25 que puede acomodar 152 tubos si les das una longitud de 6 m y calculas el area esta sera insuficiente para la Ud calculada. 693..75 pies2 o 64,45 m2 de acuerdo a la tabla 10 del kern ya que para esa area con una LMTDC = 17.73°C (Fc supuesto 0.9) y una Q = 709,782.79 el valor necesario de U seria U =Q/(A x LMTDc) =621.09 kcal/m2h°C >>> al calculado de 387.5.
Creo que necesitaras 2 intercambiadores iguales de 152 tubos en serie para tener un are total de enfriamiento de 64.45 x 2 = 128.9 m2, como aproximcion de U usa la ecuacion de Art Montemayor.Que te dara un valor aproximado a 300 kcal/m2h°C
Saludos

En una hoja de calculo,que no encontraba,calcule la LMTD y su factor de correcion para las temperatutas de proceso,para un intercambiador 1-2 marca error por ser el valor < de 0.8 y te pide 2 intercambiadores en serie paralelo 1-2 que equivalen a un 2-4 LMTD = 19.5435°C Fc = 0.931994 yLMTD corregida = 18.24415 debes usar 2 intercambiadores en seri/paralelo de 1-2 pasos,con un solo intercambiador no se puede.

En el capitulo 8 del kern viene un ejemplo de calculo de intercambiadores 1-2 en serie que puede serte util.Ahi mismo vienen las ecuaciones para calcular el factor de correccion de la LMTD en lugar de usar las graficas para 1-2,2-4 etc. Te recomiendo hagas una hoja de calculo para Fc,el manual de calculos de ingenieria quimica de Chopey,da otras ecuaciones para calcular Fc facilmente en una hoja de calculo.
Saludos y suerte

La formula mas simple de chopey para un intercambiador 2-4 = 2 en serie 1-2 y da los mismos resultados que la de kern es
dtm = M/2/(ln((Q+M)/Q-M)) en donde Q = ((Th -th)^0.5 +(Tc tc)^0.5)^2

P = (Th -th) + (Tc -tc) y M = ((Th -Tc)^2 + (th -tc)^2)^0.5 Como se puede ver es mucho mas simple que la de kern el reultado es 18.24°C para una t del benceno de 80.1 como dicen las tablas NTP y no 80.6°C
Se necesitan 2 intercambiadores 1-2 en serie que se deben de calcular como un 2-4 compara el resultado vs la grafica de kern de un 2-4
Saludos

De acuerdo al cheresoures para fluidos lado coraza se puede calcular el valor de fanning con la siguiente ecuacion para valores de Re > 500 Ecuacion F1 = 0.01159/Re^0.18597 te dara el resultado de la grafica de kern prubalo con los ejemplos capitulo 7, para hacerlo adimensional multilica el resultado por 144 ya que kern da pies2/pulg2 De este modo no es necesario usar la grafica y se puede calcular rapidamente el valor con una hoja de calculo Hay otra ecuacion para Re < 500

Para calcular el area de transferencia de calor usa la longitud efectiva del tubo, a la longitud estandar del tubo le restas 2 veces el espesor de las bridas.

En el sistema ingles los tubos se solicitan en longitudes pares 8,10,12,16,24 pies, el los paises con sistema metrico, en metros exactos v.g 4,5,6 m ver Ludwig pg 50 ,si en USA compras un tubo de 16 pies (4.87 m) en europa compras uno de 5.0 m Inglaterra ya usa metrico.

El espesor minimo para una coraza de 19.5” (488.95 mm) hecha de placa de acero es de 7.9 mm
Fuente Coulson pg 647 Claro del baffle con la coaraza es de Dshell – 3.2 mm