Foros de SóloIngeniería

- 27 Mar 2009, 04:48 #151908

Que tal señores bueno pues primero que nada les envío un cordial saludo.

Pasando al tema que me trae por su foro espero que me puedan ayudar con el cálculo de un intercambiador de placas, lo que necesito es hacer todo el cálculo y no tengo mucha idea de como, espero que me puedan ayudar. Los datos son los siguientes:

Flujo de entrada:

Vapor
Presión = 15.48 bars
Flujo = 1.786 kg/s
Temperatura = 472.65

Y quiero saber si me puede calentar un flujo con las siguientes características:

Agua
Flujo = 31 m3/h
Temperatura de 10 °C a 93 °C

Nota: Se pretende que el intercambiador sea de placas (o si me recomiendan uno mejor).

Si necesitan más datos informenme cuales para proporcionarselos. De ante mano muchisimas gracias...

Saludos.

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- 27 Mar 2009, 13:06 #152037

Ecuación de igualdad de potencia

Potencia intercambiador=Qvapor x densidad vapor x Cp vapor x incr temp vapor = Q agua x densidad agua x Cp agua x incr temp agua.

Sabiendo el incremento de temperatura del agua obtienes la potencia. Con la potencia hallas la temperatura de salida del vapor. Al ser vapor no domino mucho lo que va a pasar, pero supongo que al enfriarlo tendrás condensaciones, que pueden ser ácidas si el vapor viene de una caldera(humos), por lo que el intercambiador de vapor tendrá que resistir condensaciones ácidas.

El intercambiador de placas dará la potencia que quieras, poniendo uno más grande o más pequeño, no es que pueda o no pueda, lo dimensionarás para que pueda. Pero al tener vapor a 400 grados no sé de que tipo tendrás que ponerlo para que aguante los 400ºC.

SALUDOS A MEJICO Y A TODOS LOS MEJICANOS!! QUE GRAN PAIS.

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- 27 Mar 2009, 13:36 #152053

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SALUDOS A MEJICO Y A TODOS LOS MEJICANOS!! ...

¡Te has olvidado de las mejicanas!

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SAU2, JOSE
"Aquel que pregunta es un tonto por cinco minutos, pero el que no pregunta permanece tonto por siempre" (Proverbio chino)

- 27 Mar 2009, 14:38 #152063

Y A LAS MEJICANAS DOS SALUDOS, PA QUE NO SE QUEJEN A ESTE LADO DEL MUNDO.

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- 27 Mar 2009, 22:44 #152145

Jos muchísimas gracias voy a empezar con el cálculo para ver que puedo hacer y si se me complica algo espero que me puedan ayudar. En cuanto a la temperatura olvidé poner las unidades: son 200 °C = 473.15 K, entonces no creo que tengamos problema para que el intercambiador aguante esta temperatura.

En cuanto al saludo muchas gracias y no olvidaré saludarles unas mexicanas!!!

Gracias.

Saludos.

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- 31 Mar 2009, 15:51 #152817

Hola Barbonares, comentarte que en el lado del vapor, para hallar la potencia total, pensando en que SÍ vas a tener condensaciones, la fórmula de cálculo es con entalpías, no con temperaturas,

P (kW) = q(m3/h) x densidad vapor (kg/m3) x incremento entalpías (KJ/kg) / 3600 (s/h)

Si lo haces por temperaturas vas a obtener la potencia sensible. Así hallas la total, sensible + latente.

Saludos.

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- 31 Mar 2009, 15:58 #152821

El cálculo ha de hacerse necesariamente con entapías.
Si quieres llevar el vapor a condensación te recomiendo encarecidamente uno del tipo "carcasa y tubos", con el vapor circulando por el lado carcasa. Además, la presión y temperatura que tienes son muy elevadas para un placas normal.

El rango de funcionamiento va a ser siempre al 100% o es variable?
si es variable, la extracción de condensado ha de hacerse mediante bomba de vapor en vez de purgador, pues puede darse un fenómeno llamado "bloqueo del intercambiador", que provoca que se inunde de condensado y pegue unas ostias que arde el misal.

Saludos,

Luis

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- 31 Mar 2009, 16:13 #152824

Yo lo haría así:

Condicion de entrada del intercambiador: Vapor saturado a 15,5 bar: 2792,01 KJ/KG
Condición de salida: Tª Caliente + 15 (pinch) (por ser condensador) = 93+15 = 108 ºC Entalpía del líquido saturado a 108ºC = 452,95 KJ/KG
Presíon en el intercambiador: 1,3 bar (presión de saturación a 108ºC)

Secundario:

Agua = 10ºC = entalpía 42,02 KJ/KG
Agua = 93ºC = entalpía 389,66 KJ/KG

Con todo esto, sale que en agua, 31.000 l/h son 8,61 l/s, lo que es lo mismo, aprox 8,61 KG/S * (389,66-42,02) = 2993,56 KW

Cantidad de vapor necesaria:

2993,56= x * (2792,01-452,95) = 1,27 kg/s. Esto es menor que los 1,78 que tienes disponibles, con lo que puedes hacerlo perfectamente.

Adicionalmente, para ahorrar energía, yo instalaría un precalentador de agua, que, con el condensado de vapor, esta vez si, con un intercambiador de placas, precalentara el agua desde 10º hasta donde llegue.

Saludos,

Luis

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- 01 Abr 2009, 05:28 #152953

Mucísimas gracias LuisM voy a ver que puedo hacer y espero que cualquier cosa que se me atore ustedes me puedan ayudar, gracias igualmente Jos, creanme que sus comentarios me han sido de mucha ayuda.

Saludos.

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- 03 Abr 2009, 06:30 #153588

Disculpa mi ignorancia LuisM pero podrías explicarme lo del aumento de 15 °C por ser condensador?? es decir que significa pinch y por qué se aplica??

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- 03 Abr 2009, 08:24 #153611

uf!. Son conceptos básicos de diseño de intercambiadores... sería largo de explicar. Busca bibliografía en google "pinch point". En resumen se traduce en que un fluido que está a por ejemplo, 100 grados no puede dar "mucho" calor a uno que está a 98, por lo que hay un salto mínimo razonable.

No es exactamente eso, pero la "moraleja" es la misma.

Saludos,

Luis

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- 04 Abr 2009, 02:56 #153788

Muchísimas gracias LuisM ya me dí una idea de lo referente al punto pinch, ahora otra duda, por qué utilizas la presión 1,3 bar como presión del intercambiador (presión de saturación correspondiente a los 108 °C) y no la presión de 15,5 bar?? es decir por qué razón no utilizamos la presión con la que entra el vapor como presión del condensador??

Gracias.

Saludos.

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