Thermo-hydraulic design of a finned tube forced-draft air cooler for methanol cooling.
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Abstract
Air-cooled heat exchangers are one of the most efficient and widely used equipment for heat exchange. The present paper deals with the thermo-hydraulic design of a finned tube, forced-draft air-cooled heat exchanger in order to cool down 28,000 kg/h of a liquid methanol stream from 90 ºC to 45 ºC using a well-known design methodology. Several important design parameters were determined such as the air flowrate (55.44 kg/s), the required number of tubes (277), the heat exchanger width (2.78 m) and the overall heat transfer coefficient (280.95 W/m2.K). The calculated pressure drop of the methanol stream (559.73 Pa) was below the maximum allowable value established by the process, while the fin efficiency had a value of 0.853, which can be considered adequate. The driver power for the fan had a value of 7.21 kW, and the designed air cooler could be satisfactorily used for the requested heat exchange service since the value of the parameter ratio between the projected area of the fan and the face area is higher than the value established by the design methodology.
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