Diseño térmico-hidráulico de un intercambiador de calor multi-tubo para el calentamiento de metanol.
Contenido principal del artículo
Resumen
Un tipo de intercambiador de calor que ha ganado adecuada atención debido a su simplicidad, robustez y extensa variedad de aplicaciones es el intercambiador de calor de multi-tubo. En el presente trabajo, un intercambiador de calor de multi-tubo fue diseñado desde el punto de vista térmico-hidráulico, con el fin de calentar una corriente de metanol hasta 60 ºC usando agua condensada como agente de transferencia de calor. Para diseñar este equipo, se empleó una metodología de cálculo clásica y bien conocida, donde varios parámetros de diseño importantes fueron calculados tales como el coeficiente global de transferencia de calor (575,17 W/m2. K), el área de transferencia de calor requerida (2,025 m2) y la Diferencia de Temperatura Media Logarítmica (38,02 ºC). Los valores de caída de presión calculados de las corrientes de metanol y agua fueron 3 257,66 Pa y 752,88 Pa, respectivamente, los cuales están por debajo de los límites máximos fijados por el servicio de intercambio de calor para ambas corrientes. El intercambiador de calor multi-tubos diseñado presentará una longitud total de 5,76 m.
Detalles del artículo
Sección

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Cómo citar
Referencias
Ballil and S. Jolgam, "Analysis and Performance Evaluation of Counter Flow Hairpin Heat Exchangers," American Academic Scientific Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences, vol. 85, no. 1, pp. 170-188, 2022. https://asrjetsjournal.org/index.php/American_Scientific_Journal/article/view/7324
D. D. Clarke, C. R. Vasquez, W. B. Whiting, and M. Greiner, "Sensitivity and uncertainty analysis of heat-exchanger designs to physical properties estimation," Applied Thermal Engineering, vol. 21, pp. 993-1017, 2001. https://doi.org/10.1016/S1359-4311(00)00101-0
SPX FLOW, "ParaTube MultiTube Heat Exchangers - Welded Design for Sanitary Applications," ed. North Carolina, USA: SPX FLOW, Inc., 2019. https://www.spxflow.com/assets/original/apv-he-multitube-flr-us.pdf
E. Cao, Heat transfer in process engineering. New York, USA: The McGraw-Hill Companies, Inc., 2010. https://www.accessengineeringlibrary.com/content/book/9780071624084
R. Sinnott and G. Towler, Chemical Engineering Design, 6th ed. Oxford, United Kingdom: Butterworth-Heinemann, 2020. https://doi.org/10.1016/C2017-0-01555-0
Wang, G. D. Cheng, and L. Jiang, "Design of multi-tubular heat exchangers for optimum efficiency of heat dissipation," Engineering Optimization, vol. 40, no. 8, pp. 767-788, 2008. http://dx.doi.org/10.1080/03052150802054027
J. C. Hsieh, Y. R. Lee, T. R. Guo, L. W. Liu, P. Y. Cheng, and C. C. Wang, "A Co-axial multi-tube heat exchanger applicable for a Geothermal ORC power plant," Energy Procedia, vol. 61, pp. 874-877, 2014. https://doi.org/ 10.1016/j.egypro.2014.11.985
Dandotiya and N. D. Banker, "Numerical investigation of heat transfer enhancement in a multitube thermal energy storage heat exchanger using fins," Numerical Heat Transfer, Part A: Applications, vol. 72, no. 5, pp. 389-400, 2017. http://dx.doi.org/10.1080/10407782.2017.1376976
J. Taborek, "Double-Pipe and Multitube Heat Exchangers with Plain and Longitudinal Finned Tubes," Heat Transfer Engineering, vol. 18, no. 2, pp. 34-45, 1997. http://dx.doi.org/10.1080/01457639708939894
M. Nitsche and R. O. Gbadamosi, Heat Exchanger Design Guide. Oxford, UK: Butterworth Heinemann, 2016. https://doi.org/10.1016/C2014-0-04971-4
S. Kakaç, H. Liu, and A. Pramuanjaroenkij, Heat Exchangers. Selection, Rating and Thermal Design, 3rd ed. Boca Raton, USA: CRC Press, 2012. https://doi.org/10.1201/b11784
R. K. Sinnott, Chemical Engineering Design, 4th ed. Oxford, UK: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005.
W. Green and M. Z. Southard, Perry's Chemical Engineers' Handbook, 9th ed. New York, USA: McGraw-Hill Education, 2019.
ChemicaLogic, "Thermodynamic and Transport Properties of Water and Steam," Version 2.0 Burlington, USA: ChemicaLogic Corporation, 2003.