Cálculo De Un Bescanviador De Calor

CÀLCUL I DISSENY DE

BESCANVIADORS DE CALOR

3r ETIM – URV

ACTIVITAT 4

BESCANVIADORS DE PLAQUES

Albert Murillo

Roger Nomen

Francesc Paradell

OBSERVACIÓ: Resolució de l’activitat mitjançant el programa informàtic Aspen

1.1. TIPUS H

Hem introduit les característiques del bescanviador, en aquest cas amb plaques

corrugades tipus H, i hem considerat un caudal igual d’etanol com d’aigua.

Observem que no arriba a refredar l’etanol fins a 42ºC, a més d’haver-hi un creuament

de temperatures, però com que la pèrdua de càrrega està dins dels paràmetres establerts

(0,68 kg/cm2 per l’etanol, 0,5 kg/cm2 per l’aigua), augmentarem el caudal d’aigua.

Caudal màssic d’etanol: 40000 kg/h

Caudal màssic d’aigua: 40000 kg/h

Hem anat augmentant el caudal d’aigua fins arribar a un nivell en el que la caiguda de

pressió al costat fred ja està per sobre de la permesa. Però la temperatura de l’etanol no

arriba als 42ºC, a més, l’aigua s’escalfa per sobre dels 39ºC i hi continua el creuament

de temperatures.

Així doncs, les plaques tipus H, no servirien per aquesta aplicació.

Caudal màssic d’etanol: 40000 kg/h

Caudal màssic d’aigua: 68000 kg/h

1.2. TIPUS L

En aquest cas, veiem que per caudals iguals, aquest tipus de plaques corrugades no

arriben, ni de bon tros, a la sol·licitació requerida, però com la pèrdua de càrrega és

petita, augmentarem el caudal d’aigua.

Caudal màssic d’etanol: 40000 kg/h

Caudal màssic d’aigua: 40000 kg/h

Hem pujat el caudal d’aigua fins al límit de la pèrdua de càrrega permesa, tot i així, no

s’arriba a refredar el caudal d’etanol més que a 45ºC.

Descartem també l’ús d’aquest tipus de plaques.

Caudal màssic d’etanol: 40000 kg/h

Caudal màssic d’aigua: 137000 kg/h

1.3. TIPUS M (H/L alternades)

Igual que en els dos casos anteriors, veiem que pel mateix caudal als dos costats, no

s’arriba als 42ºC al costat calent, però podem augmentar el caudal d’aigua, ja que encara

estem dins els límits permesos de pèrdua de càrrega.

Caudal d’etanol: 40000 kg/h

Caudal d’aigua: 40000 kg/h

Hem anat pujant el caudal d’aigua fins arribar a la pèrdua de càrrega permesa, sense

arribar a cobrir la sol·licitació requerida.

Descartem també les plaques corrugades tipus M.

OBSERVACIÓ: Vam considerar els valors màxims de fouling en ambdós casos, és

possible que disminuint aquests valors, s’aconseguís arribar als 42ºC de sortida de

l’etanol, respectant els 39ºC màxims de sortida de l’aigua i dins de les pèrdues de

càrrega permeses en els dos casos.

Caudal màssic d’etanol: 40000 kg/h

Caudal màssic d’aigua: 102000 kg/h

2. ALFA LAVAL M6

2.1 TIPUS 31º-31º

Veiem en aquest cas, que augmentant el caudal d’aigua fins als 77900 kg/h,

s’aconsegueixen els resultats desitjats, i dins de les pèrdues de càrrega permeses, encara

que superiors al mig bar en el cas de l’etanol.

Seria acceptable doncs l’ús d’aquest tipus de plaques corrugades.

Caudal màssic d’etanol: 40000 kg/h

Caudal màssic d’aigua: 77900 kg/h

...