Trabajo Practico Caprolactama Rev4

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TECNOLOGIADE LA ENERGIA TERMICA

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TRABAJO PRACTICO INTEGRADOR

CICLO DE REFRIGERACION

Alumnos: Anaut, María EugeniaBouzon, Anahí MaríaMatter, Mónica GabrielaPérez Lippi, Maria FlorenciaPirani Martinez, Karina NoeliaPizzella, Vanesa SoledadTrucco, Zelica

Docentes: Diana RattiAntonio VidelaJuan Martín Pandolfi

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ÍNDICE

INDICE..........................................................................................................................2

1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO......................................................................................3

2. RESUMEN DE PARÁMETROS.......................................................................................4

3. DIAGRAMA P-H.........................................................................................................5

4. PERFIL DE TEMPERATURAS

4.1. CONDENSADOR...............................................................................................................64.2. EVAPORADOR.................................................................................................................6

5. BALANCE DE MASA Y ENERGÍA (HYSYS)5.1. PFD...............................................................................................................................75.2. WORKBOOK....................................................................................................................7

6. CONDENSADOR

6.1. HOJA DE DATOS.............................................................................................................86.2. CÁLCULO TÉRMICO.........................................................................................................96.3. CÁLCULO HIDRÁULICO..................................................................................................16

7. EVAPORADOR

7.1. HOJA DE DATOS...........................................................................................................177.2. CÁLCULO TÉRMICO.......................................................................................................187.3. CÁLCULO HIDRÁULICO..................................................................................................22

8. ANÁLISIS DE PERFORMANCE....................................................................................24

9. ANÁLISIS ECONÓMICO

9.1. COSTO DE INVERSIÓN (CAPEX)......................................................................................359.2. COSTO DE OPERACIÓN (OPEX)......................................................................................36

ANEXOS.......................................................................................................................37

ANEXO 1 - WORKBOOK

ANEXO 2 - REVISION 1




ANEXO 6 - DATOS DEL GRUPO

ANEXO 7 - PLANILLA DE SEGUIMIENTO

ANEXO 8 - CORRECCIONES REALIZADAS

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1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

- Fluido de proceso: Benceno- Fluido refrigerante: R-134a (1,1,2,2-tetrafluoretano)

Propiedades físicas:Fórmula

Peso molecular Kg/kmol 102.03PEN °C -26.06T crítica °C 101.08P crítica kPa 4060.3ρc Kg/m³ 515.3νc m³/kg 0.00194

R-134a es un refrigerante de cero potencial de destrucción del ozono y con propiedades muy similares al R-12. Es utilizado como un refrigerante puro en las aplicaciones que tradicionalmente usaban R-12 y como componente en mezclas de refrigerantes diseñadas para sustituir R-502 y R-22.

- Ciclo de refrigeración por compresión en dos etapas y economizador. Este es un ciclo de refrigeración en el cual se quiere refrigerar un fluido de proceso, Benceno, mediante el uso de un refrigerante, R134a. Dicho proceso se lleva a cabo haciendo circular al refrigerante, en primer lugar, por un condensador, por el cual también circula agua como servicio auxiliar, luego pasa por una válvula expansora, a continuación por un economizador, para después circular por otra válvula, hasta llegar al evaporador de allí pasa al compresor, luego al mezclador y por último a un segundo compresor para así cerrar el circuito. A continuación se coloca una breve descripción de lo que sucede en cada uno de los equipos nombrados anteriormente.Condensador: En este equipos entra vapor a una temperatura 73,3°C y a una presión de 14,5 bar, debido a que no se produce subenfriamiento encontraremos a la salida líquido saturado a una temperatura de 50°C y 20 bar. Para que ocurra lo descripto anteriormente se utiliza una corriente de agua de servicio.Salida de válvula I: Es una válvula a la cual entra liquido subenfriado con una presión igual a la del condensador, obteniendo a la salida vapor húmedo a un presión intermedia.Economizador: Es un equipo que se encarga de dividir corrientes permitiéndome separar las fases, es utilizado para evitar el enfriamiento intermedio mejorando así el efecto frigorífico. Trabaja a una temperatura de 27°C y una presión de 6,81 bar.Mezclador: En el se produce la mezcla y la homogenización de las corrientes que provienen del economizador (vapor) con las que provienen del compresor de la primera etapa (vapor sobrecalentado), las cuales se encuentran a diferentes presiones logrando además a la salida un equilibrio de las mismas.Válvula II: Es una válvula reductora la cual recibe un fluido con una presión igual a la que sale del economizador y genera que la presión de salida se igual a la del evaporador. Evaporador: En este equipo entra un fluido refrigerante (mezcla de líquido-vapor) el cual absorbe el calor del fluido del proceso (benceno) y sale vapor, trabaja a una temperatura de 1°C y a una presión de 3,2 bar.Compresor de primera etapa: Es el compresor de baja, recibe el fluido del evaporador (en estado de vapor) y sale a la presión de mezcla. Trabaja con una eficiencia adiabática de 0,75.Compresor de segunda etapa: Es el compresor de alta, recibe la corriente del fluido proveniente del mezclador para que salga como vapor para luego ingresar al condensador. Trabaja con una eficiencia adiabática de 0,75.

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2. RESUMEN DE PARÁMETROS

RESUMEN DE PARAMETROSITEM Parámetro Valor Observaciones

Proceso

Fluido BencenoCaudal (Kg/s) 81.633Tent / Tsal (°C) 20/6Presión (bar) 5

Evaporador

Fluido R-134aCaudal (Kg/s) 15,44Carga Térmica (Kw) 2000P / T Refr (bar/ºC) 3,2/1Perfil Térmico Figura 1

CompresorRC(tot) / RC(et) 4,53/2,13Potencia (tot) / (et) (Kw) 791,79/378,77/413,02Eficiencia Adiab 0,75

EconomizadorP / T (bar/°C) 6,81/27Xvapor 0,2

Condensador

Carga Térmica (D y C) (Kw)

2789,85

P/Tent/Tsal Refr (bar/ºC/ºC)

14,5/73,20/50

T subenfriamiento No hay subenfriamientoPerfil Térmico Figura 2

Servicio Refr

Fluido AguaCaudal (Kg/s) 44,45Tent / Tint / Tsal (°C) 30/42,60/45Presión (bar) 5

Otros

Tipo de CicloDos etapas de

compresión con economizador

Diagrama P-h Figura 3COP 2,53COP ideal 5,592

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3. DIAGRAMA P-H

Figura 3. Diagrama P-h R-134a- Ciclo de refrigeración Compuesto

4. PERFIL DE

TEMPERATURAS

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4.1. CONDENSADOR

4.2. EVAPORADOR

5. BALANCE DE MASA Y ENERGÍA (HYSYS)

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5.1. PFD

5.2. WORKBOOK

(VER ANEXO 1)

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6. 6 CONDENSADOR

1.1. HOJA DE DATOS

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1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

TRABAJO PRACTICO INTEGRADORTET-TPI-DS-001UTN - FRBA

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CONDENSADOR - CICLO DE REFRIGERACION C-101

Código:

Juntas

Fecha:

Propuesta No.:

Referencia No.:

Arreglo Sellos de Bypass:

Soporte Tubos:

Agua

120158.63

46334.07 120158.63 120158.63

Baffles-Long.:

Baffles-Trans.:

Tapa Cabezal Flotante:

Placa Portatubos Fija:

Canal o Bonete:

Casco:

Tipo Tubos:

No. Tubos: 15/16DE, in: Esp, BWG: Long., m: Paso, in:14

R134a

Placa de Choque:

Material:

Tapa Casco:

Tapa Canal:

46334.07

Lado Casco

Lado Casco Lado Tubos

Entr. (Vap / Liq) Salida (Vap / Liq) Entr. (Vap / Liq) Salida (Vap / Liq)

Unión Tubo-Placa:

Tipo:

Entr. Mazo:

Tipo:

Hyd Test.:

DE, mm:

Tubos:

Sal. Mazo:

Lado Tubos Diagrama (Orientación Mazo / Conecc.)

6

62.36 50 30 45

65.4 1104 1004 992.2

0.1341 0.1492 0.7972 0.5939

1.057 1.712 4.313 4.318

0.1586 0.07125 0.6182 0.6376

102 102 18 18

1.473 1.473 1 1

921.297 3981

0.0000176 0.000176

0.689 Calc: 0.3428

Item No.:

Datos de Operación de la Unidad

14,5 5

155

Calor Intercamb., kW: DTML, °C: Ft:

Limpio:Calculado:Servicio:Coef. Transf., W/m2K: 600 591,547 591,547

0.9812.1682176

kg/h

kg/h

kg/h

kg/h

ºC

barg

kg/m3

cP

W/m2K

kJ/kgK

W/mK

kJ/kg

Peso Molecular, Vapor

m/s

bar

Coeficiente Pelicular

m2K/W

Caudal Total

Temperatura

Presión de Entrada

Densidad

Viscosidad

Calor Específico

Conductividad Térmica

Calor Latente

Ensuciamiento Requerido

Liquido

Vapor

No Condensable

MW, No Condensables

Velocidad

Caída de Presión

Fluido

Ubicación de Fluido

1036 3/4

1

Cab. Flotante:

TEMA Clase:

Observ.:

Casco:

Vacío:Peso, kg: Mazo:

Conex. Entr.:

Junta Expansión: v2, Pa

0.829 m Sello Tipo:

Tipo: %Cort:

Curva U:

Ent / Sal:C/C:Spaciado, mm:

triangulo

Entrada

Salida

Presión Diseño / Prueba

Temp. Diseño Max / Min

No. Pasos por Casco

Conectado en:

Sup / Casco, m2: 0.147

Placa Portatubos Flot.:

Permit.: Calc:0.13789 0.01028 Permit.:

Datos Constructivos del Casco

barg

ºC

Ubicación:

Servicio:

Universidad Tecnológica Nacional - FRBA

CABA

Condensador

Sup / Unid, m2: Cascos / Unid:

Tipo (Hor / Vert):Dimensiones: BEM Horizontal

359.611

Medrano 951

General

Cliente:

Dirección:

mm

Arreglo:

889DI, mm:

Intermedia

Connexiones: Diam. y Serie

5.8

Sobresp. de Corrosión

Serie

Proyecto No.:

10/07/2010 Rev.: 0

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6.1. CÁLCULO TÉRMICO

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6.2. CÁLCULO HIDRÁULICO

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7. EVAPORADOR

7.1. HOJA DE DATOS

7.2. CÁLCULO TÉRMICO

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EVAPORADOR

R134a (frío - coraza) Benceno (caliente - tubos)

hce 8976471J

kg hhe 635002

J

kg

hcs 8806863J

kg hhs 614390

J

kg

te 2.246 273.15( ) K Te 20 273.15( ) K

Ts 6 273.15( ) Kts 1 273.15( ) K

TmTs Te

2

tmte ts

2

Tm 286.15Ktm 274.773K

Wh293900kg

3600s

Wc35760kg

3600s

h 885.2kg

m3

ls 1290

kg

m3

vs 14.66

kg

m3

h 0.719210 3 Pa sls 0.259010 3 Pa s

Cph 1465.88J

kg K

Cpls 1353.92J

kg K

Kt 0.1342W

m K

kls 0.09673W

m K

Datos del equipo

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Balance Entálpico

11.82 10 3N

m

199700J

kg

Q Wc hcs hce( )Q2 Wh hhs hhe( )

Q 1.685 106 W Q2 1.683 106 W

DMTLTe ts( ) Ts te( )[ ]

lnTe ts( )

Ts te( )

DMTL 9.402KFt 1

UD 600W

m2

K UD propuesto (Pág 6/23 soporte teórico de la guía

de casco y tubo- fluido: refrigerante)

Areal 353.339m2

Areal NTtabla De Lt

Lbmin 0.244m

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Equipo Propuesto

AreqQ2

UD Ft DMTL

Areq 298.304m2

Di 0.0221m

Lt 4.5 m Npt 4 Arreglo cuadrado, 1-4

NTestAreq

De Lt

LbLt

Nb 1 Lb 0.409m

NTest 830.735 NTtabla 984 Dhaz 1.2192m

LbminDhaz

5

Lbmax Dhaz Lbmax 1.219m

Deq 0.0251m (Ref: Pág 17/23 tabla 15)De 0.0254m

Nb 10

BWG 14

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Coeficiente Pelicular (lado Tubos): ht

Aft Di

2NTtabla

4 Npt Aft 0.094m

2

GtWh

Aft Gt 865.142

kg

m2

s vt

Wh

Aft h

vt 0.977m

s

Ret DiGt

h

Ret 2.658 104 turbulento

Prt Cphh

Kt

Prt 7.856

Fv 1 asumo

Nut 0.027Ret0.8 Prt

1

3 Fv

Nut 185.98

hi NutKt

Di

hio hiDi

De

hio 982.619W

m2

K

Coeficiente pelicular (Coraza) - Método Foster y Zuber

ho 5000W

m2

K

supongo un ho

Twmho2 Tm hio tm( )

ho2 hio

Twm 284.345K

Pw 431.0103 Pa

ho3 0.00122kls

0.79Cpls

0.45 ls0.49 Twm Ts( )

0.24 Pw Ps( )0.75

0.5 ls0.29 0.24 vs

0.24

ho3 5.215 103W

m2

K

ho 5215W

m2

K

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Iteración 3

Cierra la iteración Dif 0,096%

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Verificación del área

Uc1

ho

1

hio

1

Uc 826.827W

m2

K

Referencias de ensuciamiento:

Rf refrigerante líquido 0,0002 m2K/W (Pág 9/23)

Rf Productos líquidos 0,0002 m2K/W(Pág 9/23)

Ud1

Uc0.0002

m2K

W

0.0002m

2K

W

De

Di

1

Ud 610.014W

m2

K

AreqQ2

Ud Ft DMTL

Areq 293.407m2

Areal NTtabla De Lt

Areal 353.339m2

SobD 100Areal Areq( )

Areq

SobD 20.426

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7.3. CÁLCULO HIDRÁULICO

Pérdida de Carga por tubos

ft 0.00350.264

Ret0.42

ft 7.158 10 3

Pt 0.51

hGt

2 4Npt 4 ft LtNpt

Di

Pt 16623.556Pamenor a 70000 Pa entonces verifica

Pérdida de Carga por coraza

Deqh Dhaz De 1.194m

Deqh 1.194m

hl Deqh 0.0508m 1.245m

g 9.807m

s2

ls 1.29 103kg

m3

Ps g ls hl 1.574 104 Pamenor a 70000 Pa entonces verifica

Verificación del calor máximo

qmax1 0.18 vs g ls vs( )

vs2

1

4

2.39Pt

De NTtabla

qmax1 4.571 104kg

s3

q 0.8 qmax1

qverificación 0.8 qmax1

qverificación 3.656 104kg

s3

qQ2

Areal

q 4.762 103kg

s3

% q100

qmax1

% 10.42 Verifica

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Verificación de Velocidad

Dhaz 1.219m Ds 1.5 Dhaz Ds 1.829m

hl 1.245m

c cos asin

hlDs

2

Ds

2

Ds

c 1.705m

Als c Lt Als 7.674m2

volsWc

vs vols 0.678

m3

s

vvols

Als

v 0.088m

s

v vmaxvmax 0.2

m

s

ls vs( )

vs

0.5

vmax 1.865

m

s Verifica la velocidad máx

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8. ANÁLISIS DE PERFORMANCE

1) PROCESAMIENTO DE UN 10% MAS DE CAUDAL AL DIA DE LA PUESTA EN MARCHA

Diseño del condensador-Preliminar

Datos de los fluidos:

R-134a

(Aclaración: el subindice s corresponde para el refrigerante R-134a y el subindice t corresponde al agua)

Ws 50967.477kg

hr

Te 62.36 273.15( ) KTc 50.5 273.15( ) KReferencia: Tabla 5, pag 9/23 de Anexo de Secciones Guia Soporte (Líquidos refrigerantes)

Rds 0.0001hr ft

2 RBTU

*R-134a circula por coraza.R-134a líquido a Tf R-134a gaseoso

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155000J

kg

sl 1104kg

m3

sv 65.4kg

m3

sl 0.1492103 Pa s sv 0.0134110

3 Pa s

cpsl 1712J

kg K cpsv 1057

J

kg K

ksl 0.07125W

m K ksv 0.01586

W

m K

Agua

te 30 273.15( ) K t 998.1kg

m3

ts 45 273.15( ) K t 0.69555103 Pa s

Rdt 0.001hr ft

2 RBTU

cpt 4315.5J

kg K

Referencia: Tabla 6, pag 11/23 de Anexo de Secciones Guia Soporte (Agua de la ciudad o de pozo con velocidad menor a 3 pies por segundo)

Datos de diseño de condensador (casco y tubo):

Equipo BEM-1:6

do 0.01905m di 0.0148336m Pt 0.0238mTriangularhorizontal

Ds 35 in( ) Ds 0.889m L 5.8 m Nt 1036

Nb 6 Npt 6 Nps 1

NbmáxL

Ds 0.21 Nbmáx 31.621

LbL

Nb 1Lb 0.829m

1.Cálculos:

1.1-Balance entálpico:

Q Ws Q 2.194 106 W

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NbminL

Ds1 Nbmin 5.524

Qs Ws cpsv Te Tc( ) Qs 1.775 105 W

Q Q QsQ 2.372 10

6 W

1.2-Caudal de agua y temperatura intermedia:

WtQ

cpt ts te( ) Wt 36.642

kg

s

ti tsQs

cpt Wt ti 317.028K

1.3-Cálculo del DTML balanceado:

Observación: el subíndice indica calor latente y el subíndice s indica calor sensible.

DTMLTc ti( ) Tc te( )

lnTc tiTc te

DTML 12.281K

En la zona de condensación no es necesaria la corrección por Ft

DTMLsTe ts( ) Tc ti( )

lnTe tsTc ti

DTMLs 11.142K

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En la zona de enfriamiento sí es necesaria la corrección mediante un valor de Ft:

RTe Tcts ti

R 10.567

Sts tiTe ti

S 0.061

Ft 0.98

DTMLbalQ

QDTML

Qs

DTMLs

1

Ft

DTMLbal 12.168K

1.4-Cálculo de coeficientes peliculares 1.4.1-Coeficiente de transferencia para el agua:

vt 1m

s Tma 310.65K deqt 0.0183m O 1

Cálculo del coeficiente pelicular utilizando la correlación correspondiente para agua:

hto1423J

m2.6

K s0.2

1 0.0146te ts( )

K 2273.15

vt

0.8

di0.2

hto 5.112 103

kg

K s3

htiohto di

do3.981 10

3kg

K s3

1.4.2-Coeficiente de transferencia para R-134a:

Simplificación: se considera el valor de Lc=L para el cálculo inicial, siendo entonces f=L/Lc=1 y luego mediante iteración calculamos el valor real de Lc.

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Zona de calor latente:Cálculo para un condensador horizontal, según método Kern.

Deq 0.0183m 0.018mG''

Ws

L Nt

2

3

G'' 0.024kg

m s

Res4 G''sl

Res 639.166

Res<1800Correlación elegida:

hs 1.51 9.8m

s2

sl2

ksl3

sl2

Res

1

3

hs 1.015 103

kg

K s3

Cálculo de Tw y Tf:

Twhs Tc htio ts te( ) 0.5[ ]

hs htio Tw 313.291K

Tf 0.5 Tc Tw( ) Tf 318.471K

Observación: No es necesaria la corrección de hs.

Cálculo de Uc y área requerida en zona de condensación

Uc1 htio1

hs1 1

Uc1 808.72kg

K s3

Ar1Q

DTML Uc1 Ar1 220.941m

2

UTN - FRBA

Dpto Ing Qca

TET


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Zona de calor sensible:

c 2.998 108

m

s

c Pt do

Afs Dsc

Pt Lb Afs 0.147m

2

vsWs

sv Afs vs 1.473

m

s

Res2sv vs Deq

sv Res2 1.314 10

5

Prssv cpsv

ksv Prs 0.894

hs2 196.405kg

K s3

Cálculo de Uc y área requerida para la zona de calor sensible:

Uc2 187.17kg

K s3

Ar2 85.105m

21.4.3-Corrección de la Longitud de condensación:Lc L

Ar1

Ar2 Ar1

Lc 4.187mf

Lc

L

f 0.722

hs2 0.36Res20.55 Prs

1

3ksv

Deq

UTN - FRBA

Dpto Ing Qca

TET


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Uc2 htio1

hs21 1

Ar2Qs

DTMLs Uc2

Iteración:

Zona de calor latente:

Lc1 f1 L Lc1 3.944m

G1''Ws

Lc1 Nt

2

3

G1'' 0.035kg

m s

Res14 G1''sl

Res1 939.951

f1 0.68

hs1 1.51 9.8m

s2

sl2

ksl3

sl2

Res1

1

3

UTN - FRBA

Dpto Ing Qca

TET


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hs1 892.488kg

K s3

Tw1hs1 Tc htio ts te( ) 0.5[ ]

hs1 htio Tw1 313.031K

Tf1 0.5 Tc Tw( ) Tf1 318.471K

Uc11 htio1

hs11 1

Uc11 729.029kg

K s3

Ar11Q

DTML Uc11 Ar11 245.092m

2

Lc1Ar11

Ar2 Ar11L Lc1 4.305m

f2Lc1

L f2 0.742

1.5-Cálculo de área total requerida y coeficientes globales

1.5.1-Área total requerida:

Ar Ar11 Ar2 Ar 330.197m2

UTN - FRBA

Dpto Ing Qca

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EL EQUIPO VERIFICA TERMICAMENTE CON EL AUMENTO DEL 10% DEL CAUDAL

1.5.2-Coeficientes de transferencia:

hbalhs1 Ar11 hs2 Ar2( )

Ar11 Ar2 hbal 713.08

kg

K s3

UcUc11 Ar11 Uc2 Ar2( )

Ar11 Ar2

Uc 589.371kg

K s3

Ud Uc1

Rds Rdtdo

di

1 Ud 515.33

kg

K s3

1.5.3-Área real del equipo:

A Nt do L A 359.611m2

1.5.4-Sobredimensionamiento:

Sob%A Ar

Ar100 Sob% 8.908

1.6-Cálculo de pérdida de carga

1.6.1-Tubos:

Rett vt di

t Ret 2.129 10

4

ft 0.00350.264

Ret0.42

ft 7.516 103

Pt 0.5 t vt2 4 ft L

Npt

di

Pt 3.52 104 Pa

1.6.2-Coraza-Zona de condensación:

UTN - FRBA

Dpto Ing Qca

TET


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Afs1 Dsc

Pt Lb Afs1 0.147m

2

ReslWs Deq

Afs1sl( )

2

Resl 2.362 104

ft 0.065

ft0.432

Resl0.188

Ps10.5

sv sl( )

2

Ws

Afs1

2

4 ft DsNb 1

Deq

Ar11

Ar11 Ar2 Ps1 520.93Pa

1.6.3-Coraza-Zona de calor sensible:

Afs22 Dsc

Pt Lb Afs22 0.147m

2

ResvWs Deq

Afs22 sv( ) Resv 1.314 10

5

ft30.432

Resv0.188

ft3 0.047

Ps20.5

sv( )( )

Ws

Afs22

2

4 ft3 DsNb 1

Deq

Ar2

Ar11 Ar2

Ps2 1.171 103 Pa

UTN - FRBA

Dpto Ing Qca

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LA PERDIDA DE PRESIÓN MÁXIMA PARA TUBOS ES 10 PSIA Y PARA CORAZA 2 PSIA, POR LO TANTO EL CONDENSADOR VERIFICA HIDRÁULICAMENTE

2) ANÁLISIS DE PERFORMANCE - EVAPORADOR - AUMENTANDO 10% DEL CAUDAL DE BENCENO

El Benceno es el fluido caliente tubos.

El nuevo caudal = 89.803 Kg/s (un 10% mas que en el proceso principal)

Analizamos la performance en las condiciones del equipo propuesto.

UD propuesto (pág 6/23 guía casco y tubo - Fluido: Refrigerante)

Areq 328.134m2

DMTLTe ts( ) Ts te( )[ ]

lnTe ts( )

Ts te( )

DMTL 9.402K

Ft 1

UD 600W

m2

K

AreqQ2

UD Ft DMTL

Balance Entálpico

Q Wc hcs hce( )

Q2 Wh hhs hhe( )

Q 1.685 106 W

Q2 1.851 106 W

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Dpto Ing Qca

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El hio es mayor que en el caso anterior por aumentar la velocidad en tubos por el aumento de caudal.

Coeficiente pelicular en coraza - Método Foster y Zuber

Coeficiente Pelicular (lado Tubos): ht

Aft Di

2NTtabla

4 Npt Aft 0.094m

2

GtWh

Aft Gt 951.657

kg

m2

s vt

Wh

Aft h

vt 1.075m

s

Ret DiGt

h

Ret 2.924 104 turbulento

Prt Cphh

Kt

Prt 7.856

Fv 1 asumo

Nut 0.027Ret0.8 Prt

1

3 Fv

Nut 200.715

hi NutKt

Di

hio hiDi

De

hio 1.06 103W

m2

K

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El coeficiente pelicular en coraza no se modifica:

Referencias de ensuciamiento:

Rf refrigerante líquido 0,0002 m2K/W (Pág 9/23)

Rf Productos líquidos 0,0002 m2K/W(Pág 9/23)

ho 5215W

m2

K

Verificación del área

Uc1

ho

1

hio

1

Uc 881.266W

m2

K

Ud1

Uc0.0002

m2K

W

0.0002m

2K

W

De

Di

1

Ud 639.143W

m2

K

AreqQ2

Ud Ft DMTL

Areq 308.038m2

Areal NTtabla De Lt

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El sobredimensionamiento disminuyó respecto al proceso principal. Esto se debe a que en las nuevas condiciones se necesita un área mayor para transferir la misma cantidad de calor requerida por el proceso.

Pérdida de Carga por coraza La perdida de carga por coraza no se modifica.

Areal 353.339m2

SobD 100Areal Areq( )

Areq

SobD 14.706

Pérdida de Carga por tubos

ft 0.00350.264

Ret0.42

ft 7.015 10 3

Pt 0.51

hGt

2 4Npt 4 ft LtNpt

Di

Pt 19875.274Pa menor a 70000 Pa entonces verifica

Ps g ls hl 1.574 104 Pa menor a 70000 Pa entonces verifica

Verificación del calor máximo

qmax1 0.18 vs g ls vs( )

vs2

1

4

2.39Pt

De NTtabla

qmax1 4.571 104kg

s3

q 0.8 qmax1

qverificación 0.8 qmax1 qverificación 3.656 104kg

s3

qQ2

Areal

q 5.239 103kg

s3

% q

100

qmax1

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Verificación de Velocidad La verificación de la velocidad no se altera con la variación de caudal de Benceno.

9. ANÁLISIS ECONÓMICO

9.1. COSTO DE INVERSIÓN (CAPEX)

% 11.462 Verifica

Costo de inversiónCasco y tubo: 120 USD/m2

Acond 359.611

Aev 353.4

Costo 120

Costo_cond Acond Costo

Costo_cond 4.315 104

Costo_evap Aev Costo 4.241 104

m2

m2

USD

USD

USD

HP

HP

HP

USD

USD

USD

USD

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9.2. COSTO DE OPERACIÓN (OPEX)

Costo_cond 4.315 104

Compresores

PotenciaC1 273.45

PotenciaC2 368.55

Potencia_total PotenciaC1 PotenciaC2 642

Costo_compresores Potencia_total 1000 6.42 105

Costo de equipos

Costo_eq Costo_cond Costo_evap Costo_compresores 7.276 105

Costo instalado

Relacion 4

Costo_instalado Costo_eq Relacion 2.91 106

CAPEX Costo_instalado 2.91 106

USD

USD

USD

USD

m3/h

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Se consideran 5 días de parada de plantaPotencia_kwhPotencia_total 24 360

1.34054.138 10

6

Electricidad 0.08Potencia_kwh 3.31 105

Caudal_agua 119919.6

Costo_agua 0.2 Caudal_agua 24 360 2.072 108

m3/h

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ANEXOS

ANEXO 1 – WORKBOOK

ANEXO 2 – REVISIÓN 1

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ANEXO 6 – DATOS DEL GRUPO

DATOS DEL GRUPOGRUPO Nro: Cuatr / Año:

Apellido Nombre Legajo Email Trabajo

Anaut María Eugenia [email protected]

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Bouzón Anahí María 133117-6 [email protected]

Matter Mónica Gabriela 117825-8 [email protected]

Pérez Lippi Maria Florencia 111701-4 [email protected]

Pirani Martinez Karina Noelia 120989-9 [email protected]

Pizzella Vanesa 118157-9 [email protected]

Trucco Zelika 119264-4 [email protected]

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ANEXO 7 - PLANILLA DE SEGUIMIENTO

PLANILLA DE SEGUIMIENTOGRUPO Nro: Cuatr / Año:

ITEMFecha Presentación

ObservacionesPreliminar(*) Avance (*) Definitivo (*)

Bce masa y energia

EvaporadorCondensadorAeroenfriadorEconomizadorCompresorDiagrama P-h

Perfiles Térmicos

EvaporadorCondensador

Memoria Calculo

CondensadorEvaporadorAeroenfriadorPerformance

EntregaPapelArchivos

Preliminar: cálculos completos manuscritos, propiedades de tablas.Avance: cálculos parciales, propiedades del Hysys.Definitivo: cálculos completos con software, propiedades del Hysys.

DETALLE DE OBSERVACIONESObs Fecha Presente Comentario

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ANEXO 8 - CORRECCIONES REALIZADAS

Trabajo Practico Caprolactama Rev4

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