Operaciones de Transferencia de calor

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Operaciones de Transferencia de calor

Taller parejas segundo momento.

Estudiantes:
Juan Manuel Benitez Medina
Jully Melissa Toloza Velasquez.

Dirigido a:
Andrés Suarez

Se propone el diseño de un intercambiador de calor de coraza y tubos  con la siguiente configuración AFS 1 in 14 BWG con pitch 1.25 cuadrada, para el flujo de Acetonitrilo una corriente de alimentación de 25.000 lb/h operando desde los rangos de temperatura de 122°F hasta 60 °F el objetivo del intercambiador será enfriar el Acetonitrilo usando agua pura a condiciones de temperatura de 50°F hasta 77°F, las condiciones que se justifican en la tabla 1 , condiciones propuestas con el fin de que las pérdidas de presión no superen los 12psi para cada una de las corrientes.

Tabla de Propiedades Termodinámicas.

Tabla 1. Condiciones iniciales de operación.

Se procede a realizar la busca de las propiedades termodinámicas y de transporte para las sustancias mencionadas en el anterior enunciado. Como primera instancia se realiza el cálculo de la temperatura promedio de las sustancias.

Acetonitrilo.

1. Capacidad calorífica.

Para hallar la capacidad calorífica del Acetonitrilo se busca en DDBST GmbH, el cual es un banco de datos, el cual proporciona propiedades termofísicas de compuestos, se utiliza la temperatura promedio de la sustancia para realzar la búsqueda.

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Imagen 1. Captura de la tabla proporcianada en DDBST GmbH. [1]

Se escoge la temperature de 298.15 K de la referencia del líquido 1 y 318.15k de la referencia del líquido 1, ya que nuestra temperature promedio es de 305.9 k y esta se encuentra en ese rango de temperature. Establecidas el rango de temperature se realiza una interpolación lineal en la caluladora dando como resultado el siguiente valor:

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Siendo una capacidad calorífica molar se multiplica por el peso molecular del compuesto para cancelar las moles.[pic 8][pic 9]

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Se realiza la conversión de  a [pic 12][pic 13]

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1. Viscosidad dinámica

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Imagen 2. Captura de la tabla proporcianada en DDBST GmbH. [2]

Se escoge la temperature de 298.15 K de la referencia del líquido 1 y 308.15k de la referencia del líquido 1, ya que nuestra temperature promedio es de 305.9 k y esta se encuentra en ese rango de temperature. Establecidas el rango de temperature se realiza una interpolación lineal en la caluladora dando como resultado el siguiente valor:

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Se realiza la conversión de  a [pic 18][pic 19]

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1. Conductividad térmica.

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Imagen 3. Captura de la tabla proporcianada en DDBST GmbH. [3]

Se escoge la temperature de 298.00 K de la referencia del líquido 1 y 308.00k de la referencia del líquido 1, ya que nuestra temperature promedio es de 305.9 k y esta se encuentra en ese rango de temperature. Establecidas el rango de temperature se realiza una interpolación lineal en la caluladora dando como resultado el siguiente valor:

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Se realiza la conversión de  a  el cual equivale a   = [pic 24][pic 25][pic 26][pic 27]

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Agua.

1. Capacidad calorífica.

Para hallar la capacidad calorífica del Agua se busca en The Engineering ToolBox, el cual es un banco de datos, el cual proporciona propiedades termofísicas de compuestos, se utiliza la temperatura promedio de la sustancia para realzar la búsqueda.

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Imagen 4 Captura de la tabla proporcianada en The Engineering ToolBox [4]

Se toma una captura la grafica el cual nos Brinda informacion sobre la capacidad calorífica del agua y se utiliza la siguiente pagina web https://apps.automeris.io/wpd/ para tener un valor más preciso obteniendo como valor, teniendo en cuenta que la temperature promedio del agua es 290.65 k

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1. Viscosidad dinámica

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Imagen 5. Captura de la tabla proporcianada en The Engineering ToolBox  [5].

Se realiza el mismo procedimiento que en la capacidad calorífica dando como valor de

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Se realiza la conversión de  a [pic 33][pic 34]

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1. Conductividad térmica.

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Imagen 6. Captura de la tabla proporcianada en The Engineering ToolBox. [6]

Se escoge la temperature de 60        °F de la referencia del líquido 1 y 80°F de la referencia del líquido 1, ya que nuestra temperature promedio es de 63.5°F y esta se encuentra en ese rango de temperature. Establecidas el rango de temperature se realiza una interpolación lineal en la caluladora dando como resultado el siguiente valor:

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