Realice el diseño mecánico del intercambiador de calor que resulte
Enviado por Geovanny Martinez • 31 de Octubre de 2017 • Informes • 2.034 Palabras (9 Páginas) • 192 Visitas
[pic 1]INSTITUT POLITÉCNICO NACIONAL [pic 2]
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA
E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL
DISEÑO DE EQUIPOS INDUSTRIALES
DISEÑO MECANICO DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR CRUDO 34º API- KEROSENA 42 º API
PROFESOR: INOCENCIO CASTILLO TERAN
ALUMNO: SÁNCHEZ LOZADA DAN JUSSEL
GRUPO: 3IM81
11 DE JUNIO 2015
Realice el diseño mecánico del intercambiador de calor que resulte
eficiente y económico, siguiendo la secuencia marcada. En cierto proceso 720000 lb/hr de Kerosena de 42º API, salen del fondo de una columna de destilación a una temperatura inicial de 380º F y deben enfriarse a 220º F, enfriamiento se efectúa con crudo de 34º API que viene del tanque de almacenamiento a una temperatura inicial de 80 ºF y se calienta a 180ºF.
Especificaciones.
L= | 16’ |
Pt= | 1 1/4" |
NT= | 294 |
Arreglo | cuadro |
cal | 17BWG |
DE= | 1” |
DI= | 0.884” |
Deq= | 0.99” |
n= | 6 |
NC | 8 |
B= | 16” |
DS= | 29” |
Claro | ¼” |
Propiedades físicas de los fluidos.
| Fluido caliente | Fluido frio |
kerosena | crudo | |
Cp (BTU/lb ºF) | 0.6 | 0.49 |
S | 0.73 | 0.83 |
Pop (psi) | 600 | 700 |
Gm (lb/h) | 720,000 | 1,410,612.24 |
Q (BTU/hr) | 69,120,000 | 69,120,000 |
Temperatura de los fluidos.
Kerosena | T1= | 380 ºF |
T2= | 220 ºF | |
Crudo | t1= | 80 ºF |
t2= | 180 ºF |
SECUENCIA DE CALCULOS PARA EL DISEÑO MECANICO.
- Cálculo del espesor de la coraza (mínimo).
De las tablas de selección de materiales se selecciono el material: acero al carbón A-106 º B
Con la siguiente formula se calcula el espeso de la coraza
[pic 3]
[pic 4]
.[pic 5]
Para la presión de diseño se suma la presión de operación mayor más la presión atmosférica. El factor de presión se utiliza la siguiente formula.
[pic 6]
[pic 7]
Factor de presión:
PD= 1.2 a 1.3 de PT:
- Cuando se maneja un fluido poco corrosivo, no abrasivo, presión baja o media.
PD= 1.3 a 1.4 de PT:
- Cuando se maneja fluidos corrosivos, además presiones bajas o medias.
- Poco corrosivos y abrasivos.
PD=1.4 a 1.5 de PT:
- Para fluidos muy corrosivos y abrasivos.
- Presiones altas.
nota: se escogió el valor de 1.3 por que se manejan fluidos corrosivos, además presiones bajas o medias.
[pic 8]
Eficiencia de la soldadura
[pic 9]
.[pic 10]
.[pic 11]
Nota: se tomo el valor de E= 0.75 ya que el Ds> 23” y no tiene radiografias.
E= 0.75
De tabla 3.3 esfuerzo o fatiga del material (acero a carbón A 106) y con la Temperatura más alta del proceso (Temperatura=380ºF al inmediato superior T=400ºF) se encuentra la fatiga del material.
[pic 12]
Factor de corrosión:
[pic 13]
[pic 14]
[pic 15]
Sustituyendo
[pic 16]
“[pic 17]
[pic 18]
Se compara con , se selecciona el t más alto.[pic 19]
[pic 20]
tc es mayor que t Tema por lo tanto se elige
[pic 21]
- Cálculo de número y diámetro de las mamparas.
Con la siguiente formula se calcula el numero de mamparas
[pic 22]
Maparas[pic 23]
Con la Tabla 5, Ds y B se obtiene el diámetro de mampara.
[pic 24] | Tabla 5[pic 25] | [pic 26] |
[pic 27] | TEMA |
- Cálculo del número mínimo y diámetro de tirantes.
Con la Tabla 6 y Ds se obtiene Numero mínimo de tirantes (NMT) y diámetro de tirante dT.
Tabla 6 | [pic 28] | |
[pic 29] | [pic 30] TEMA | [pic 31] |
- Cálculo del espesor de los espejos
[pic 32]
[pic 33]
Material del espejo.
[pic 34]
- Cálculo por Flexión
Se calcula n por medio del tipo de arreglo.
Arreglo en cuadro Arreglo en triangulo
[pic 35][pic 36]
El diseño se realizo por arreglo en cuadro.
[pic 37]
[pic 38]
Para el cálculo de diámetro medio del empaque (G) se calcula:
...