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    Ejercicios Del Punto de Pliegue PDF

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    Gilbert Rodriguez Palma
    Este documento presenta cuatro ejercicios de modelado y simulación de procesos que involucran el diseño de redes de intercambiadores de calor utilizando el método de punto de pliegue. Cada ejercicio proporciona información sobre corrientes de proceso y sus requerimientos térmicos, e instrucciones para determinar los requerimientos mínimos de servicios, diseñar una red que los satisfaga e indicar el número y tipo de intercambiadores, y estimar sus áreas de intercambio.

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    Gilbert Rodriguez Palma
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    Este documento presenta cuatro ejercicios de modelado y simulación de procesos que involucran el diseño de redes de intercambiadores de calor utilizando el método de punto de pliegue. Cada ejercicio proporciona información sobre corrientes de proceso y sus requerimientos térmicos, e instrucciones para determinar los requerimientos mínimos de servicios, diseñar una red que los satisfaga e indicar el número y tipo de intercambiadores, y estimar sus áreas de intercambio.

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    Este documento presenta cuatro ejercicios de modelado y simulación de procesos que involucran el diseño de redes de intercambiadores de calor utilizando el método de punto de pliegue. Cada ejercicio proporciona información sobre corrientes de proceso y sus requerimientos térmicos, e instrucciones para determinar los requerimientos mínimos de servicios, diseñar una red que los satisfaga e indicar el número y tipo de intercambiadores, y estimar sus áreas de intercambio.

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    Grupo de ejercicios segundo parcial, modelado y simulación de procesos.

    1.- Dos corrientes necesitan enfriarse y dos calentarse de acuerdo con la siguiente Tabla:

    Considere ∆𝑇𝑚𝑖𝑛 = 20°𝐹. Use el método de punto de pliegue y obtenga: Los requerimientos
    mínimos de servicios y el número de intercambiadores requeridos para la red de intercambio.
    2.- Considere la siguiente información para la integración de energía en un proceso con dos
    corrientes frías y dos corrientes calientes.

    Considere ∆𝑇𝑚𝑖𝑛 = 10°𝐶. Use el método de punto de pliegue y obtenga: Los requerimientos
    mínimos de servicios y el número de intercambiadores requeridos para la red de intercambio.

    3.- Se tienen las siguientes corrientes en un proceso, las cuales requieren de cambios energéticos
    de acuerdo a la información proporcionada en la Tabla

    Utilizando una delta T mínima de 10°F, utilice el método de punto de pliegue para diseñar una red
    de intercambiadores de calor. Reporte lo siguiente: Los requerimientos mínimos de servicios. Una
    red de intercambiadores que cumpla con los requerimientos mínimos de servicios. Indique el
    número de intercambiadores, calentadores y enfriadores. Estime el área de intercambio de los
    equipos requeridos en ft2, considere que los coeficientes globales de transferencia son 450 Btu/hr
    ft2°F para intercambiadores y enfriadores, y 250 Btu/hr ft 2°F para calentadores. Para el servicio de
    calentamiento suponga que se dispone de vapor saturado a 660 °F. Para el servicio de enfriamiento
    se dispone de agua a 60°F y la temperatura de salida para este servicio es de 80°F.
    4.- En un proceso farmacéutico existen las corrientes de proceso con las propiedades que se
    muestran en la tabla. Se desea realizar la integración de energía del proceso por medio del
    método del punto de pliegue.

    Corriente Tin [K] Tout [K] FCp [kW/K]


    H1 520 330 10
    H2 380 300 5
    C1 300 550 19
    C2 320 380 2

    Utilizando un delta T mínimo de 10°K, reporte los requerimientos mínimos de servicios; el monto
    en ahorro que se obtendría en costo de operación anual y el porcentaje de ahorro que este monto
    representa, al comparar el diseño original con el diseño después de la integración (Los costos de los
    servicios de calentamiento y enfriamiento son $6/106 kJ y $8/106 kJ, respectivamente). Determine
    una red de intercambiadores que cumpla con los requerimientos mínimos de servicios, e Indique el
    número de intercambiadores, calentadores y enfriadores. Estime el área de intercambio de los
    equipos requeridos en m2, considere que los coeficientes globales de transferencia son 950 kJ/h m2
    K para intercambiadores y enfriadores, y 1260 kJ/h m2 K para calentadores. Suponga que dispone
    de vapor saturado a 570 K para el servicio de calentamiento y dispone de un servicio de enfriamiento
    que entra a 290 K y sale a 300 K. Obtenga el costo fijo de la red de intercambiadores en función del
    costo de los intercambiadores requeridos, utilizando la ecuación que se presenta a continuación
    para el casto de cada intercambiador. Donde A es el área de intercambio en m2. Anualice el FCI y
    compare con el monto de ahorro en costo de operación, considerando un tiempo del proyecto de
    10 años.

    𝐴 0.65
    𝑐𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟 = 9000 ൬ ൰
    92.1

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