Transferencia 3ra Parte Problemas
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Transferencia de Calor
Por el fondo de una columna de destilación salen 43 800 lb/h de queroseno a 390 °F y deben
enfriarse a 200 °F, mediante 149 000 lb/h de un crudo de 34 °API que se introducen al
intercambiador a 100 °F y se calienta a 190 °F. Para este servicio, se dispone de un
intercambiador de 21.25 pulgadas de diámetro interior de la coraza que tiene 158 tubos de 1
pulgada de diámetro exterior, calibre 13 BWG (di=0.81 pulgadas) de 16 ft de largo y están
arreglados en cuadro con un paso de 1.25 in. El haz de tubos está arreglado para 4 pasos, la
coraza es de 1 paso y los deflectores están espaciados 5 in.
Si el queroseno se introduce por el lado de los tubos, ¿es adecuado el intercambiador de
calor para el servicio requerido?
Propiedades de los fluidos a su temperatura media
Queroseno Crudo
Cp, Btu/lb °F 0.6 0.49
µ, cP 0.4 3.6
k, Btu/h ft °F 0.075 0.077
µw,cP 0.56 1.9
Se requiere enfriar carbonato de amonio a razón de 10 kg/s y un cambio de temperatura de
65 °C a 38 °C. para el enfriamiento se empleará agua con un gasto de 14.66 kg/s que se
entrará a 18 °C y saldrá a 32 °C, en contracorriente con la solución. Considere que la
solución de carbonato de amonio fluye dentro de los tubos para el propósito se tiene
disponible un intercambiador de calor de coraza y haz de tubos 1 paso por los tubos y 1 paso
por la coraza. Las mamparas son segmentadas a 25% con una separación de 5cm. El haz de
tubos está integrado con 52 tubos de acero arreglados en cuadro de 4.25 m de longitud, con
diámetro exterior igual a 1.905 cm, diámetro de paso igual a 2.54 cm, diámetro de la coraza
25.4 cm.
k tubos=390 cal/h cm °C.
Propiedades de los fluidos a su temperatura media
Solución de carbonato de amonio agua
Cp, cal/g °C 0.76 1.0
µ, cP 1.3 0.39
k, cal/h cm °C 4.91 5.36
ρ, g/cm3 1.6 1.0
Determinar, si el intercambiador de calor es adecuado para los propósitos del proceso, b) En
caso de que el equipo no sea adecuado proponga las modificaciones necesarias a fin de
utilizarlo.