Problemas 1
1.1 Se desea calentar 9820 lb/h de benceno fro de 80 a 120F
usando tolueno caliente que se enfra de 160 a 100F. Las gravedades
especficas a 68F son 0.88 y 0.87, respectivamente. Las otras
propiedades de los fluidos se pueden encontrar en los apndices. A
cada corriente se le asignar un factor de obstruccin de 0.001, y la
cada de presin permitida para cada corriente es de 10 lb/plg2.
Se dispone de cierto nmero de horquillas de 20 pies de longitud
de 2 por 1 plg IPS. Cuntas horquillas se requieren.
Resp.: 3 horquillas en serie.
1.2. 6900 lb/h de un aceite lubricante de 26API deben enfriarse
de 450 a 350F por 72500 lb/h de
un aceite crudo de 34API. El aceite crudo se calentar de 300 a
310F. El factor de obstruccin ser de 0.003 para cada corriente, y
la cada de presin permitida en
cada una de ellas ser de 10 lb/plg2. Se dispone de cierto nmero
de horquillas de 20 pies de 3 por 2 plg IPS. Cuntas debern
usarse, y qu arreglo deber hacerse? La viscosidad del aceite
crudo se puede obtener de la fig. 14 (apndice). Para el aceite
lubricante, las viscosidades son 1.4 centipoises a 500F, 3.0 a 400F
y 7.7 a 300F. Estas viscosidades son suficientemente grandes para
introducir un error se
se supone que w =
0 14
1.
.
Resp.: 8 horquillas, conectadas en serie en dos bancos paralelos
de cuatro intercambiadores.
1.3. Un intercambiador de doble tubo se sobredise debido a que
no haba datos disponibles
respecto a la velocidad que se acumulaba el lodo. El
intercambiador se dise originalmente para enfriar 13000 lb/h de
cido actico de 250 a 150F calentando 19000 lb/h de alcohol butlico
de 100 a 157F. Un coeficiente de diseo UD=85 se emple, pero durante
la operacin inicial se obtuvo una temperatura 117F a la salida del
lquido caliente. Y aument durante la operacin a una velocidad
promedio de 3F por mes. Qu factor de obstruccin debi especificarse
para un ciclo de seis meses de operacin?
1.4. 7000 lb/h de anilina deben calentarse de 100 a 150F
mediante enfriamiento de 10000 lb/h de
tolueno con una temperatura inicial de 185F, en horquillas de
doble tubo de 2 por 1 plg IPS por 15 pies de largo. Se permiten
cadas de presin de 10 lb/plg2, y se requiere un factor de
obstruccin de 0.005. (a) Cuntas secciones de horquillas se
requieren? (b) Cmo deben arreglarse? Cul es el factor final de
obstruccin?
1.5 100000 lb/h de nitrobenceno se deben enfriar de 325 a 275F
calentando benceno de 100 a
300F. Se emplearn horquillas de 20 pies de 4 por 3 plg IPS, de
doble tubo, y se permitirn cadas de presin de 10 lb/plg2. Se
requiere un factor de obstruccin mnimo de 0.004. (a) Cuntas
horquillas se requieren? (b) Como deben arreglarse? Cul es el
factor final de obstruccin?
1.6. Cul es factor de obstruccin cuando a) UC=30 y UD=20, b)
UC=60 y UD=50, y c) UC=110 y
UD=100?? Qu considera usted razonable de especificar entre dos
corrientes moderadamente limpias?
1.7. Ortoxyleno procedente de un tanque de almacenamiento que
est a 100F debe de calentarse a
150F enfriando 18000 lb/h de alcohol butlico de 170F a 140F.
Disponibles para este propsito hay cinco horquillas de 20 pies
cuyos nulos y tubos estn colocados en serie. Los intercambiadores
son de 3 por 2 plg IPS. A) Cul es el factor de obstruccin?, b) las
cadas de presin? c) Si las corrientes calientes y fras en (a) se
intercambian con respecto al nulo y al tubo interior, cmo se
justifica esto o refuta su decisin inicial respecto a dnde colocar
la corriente caliente?
Equipos para la Industria Qumica E.U.P./Donostia San Sebastin
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