Diseño térmico-hidráulico de un intercambiador de calor de tubo y coraza horizontal para la condensación de etanol

Diseño térmico-hidráulico de un intercambiador de calor de tubo y coraza horizontal para la condensación de etanol

Los condensadores de tubo y coraza horizontales son ampliamente usados en varias aplicaciones industriales debido a su versatilidad y eficacia de transferencia de calor. En el presente trabajo, se llevó a cabo el diseño térmico-hidráulico de un intercambiador de calor de tubo y coraza horizontal pre...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales: Pérez Sánchez, Amaury, La Rosa Veliz, Maria Isabel, Sarduy Rodríguez, Zamira María, Ranero González, Elizabeth, Pérez Sánchez, Eddy Javier
Formato: Online
Idioma:eng
Publicado: Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) en Managua 2023
Acceso en línea:https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/16770
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spelling NEXO167702023-10-20T21:23:52Z Thermo-hydraulic design of a horizontal shell and tube heat exchanger for ethanol condensation Diseño térmico-hidráulico de un intercambiador de calor de tubo y coraza horizontal para la condensación de etanol Pérez Sánchez, Amaury La Rosa Veliz, Maria Isabel Sarduy Rodríguez, Zamira María Ranero González, Elizabeth Pérez Sánchez, Eddy Javier Design Ethanol condensation Shell and tube heat exchanger Pressure drop Heat transfer area Diseño Condensación de etanol Intercambiador de calor de tubo y coraza Caída de presión Área de transferencia de calor Horizontal shell and tube condensers are widely used in several industrial applications due to its versatility and heat transfer efficacy. In the present work, the thermo-hydraulic design of a horizontal shell and tube heat exchanger intended to condense 25,000 kg/h of a pure ethanol stream was carried out. Several key design parameters were calculated such as the number of tubes, heat transfer area, overall heat transfer coefficient, shell internal diameter, baffle spacing, as well as the pressure drop for both streams. The heat exchanger type is of pull-through floating head, and will present a number of tubes of 731, a heat transfer area of 223.68 m2, an overall heat transfer coefficient of 499.36 W/m2.ºC, a shell internal diameter of 1.684 m and a baffle spacing of 0.674 m. Around 157 kg/s of chilled water will be required for this heat transfer service. The values of both the shell side (10,069.25 Pa) and tube side (42,192.63 Pa) pressure drop are below the maximum values set by the process. Los condensadores de tubo y coraza horizontales son ampliamente usados en varias aplicaciones industriales debido a su versatilidad y eficacia de transferencia de calor. En el presente trabajo, se llevó a cabo el diseño térmico-hidráulico de un intercambiador de calor de tubo y coraza horizontal pretendido para condensar 25 000 kg/h de una corriente de etanol puro. Varios parámetros claves de diseño fueron calculados tales como el número de tubos, área de transferencia de calor, coeficiente global de transferencia de calor, diámetro interno de la coraza, espaciado de los deflectores así como también la caída de presión para ambas corrientes. El tipo de intercambiador de calor será de cabezal flotante y presentará un número de tubos de 731, un área de transferencia de calor de 223,68 m2, un coeficiente global de transferencia de calor de 499,36 W/m2.ºC, un diámetro interno de la coraza de 1,684 m y un espaciado de los deflectores de 0,674 m. Alrededor de 157 kg/s de agua fría serán requeridos para este servicio de transferencia de calor. Los valores de tanto la caída de presión por el lado de la coraza (10069,25 Pa) como por el lado de los tubos (42 192,63 Pa) están por debajo de los valores máximos fijados por el proceso. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) en Managua 2023-09-30 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Peer-Reviewed Article Artículo revisado por pares application/pdf https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/16770 10.5377/nexo.v36i04.16770 Nexo Scientific Journal; Vol. 36 No. 04 (2023); 551-571 Nexo Revista Científica; Vol. 36 Núm. 04 (2023); 551-571 1995-9516 1818-6742 eng https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/16770/20096 Copyright (c) 2023 Universidad Nacional de Ingeniería http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
institution Universidad Nacional de Ingeniería
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