Problemas Capitulo 6. Kern

6.3.
Ortoxyleno procedente de un tanque de alm

butílico de 170 a 140°F. Disponibles para este pr
intercambiadores son de 3 por 2 plg IPS.
(a) ¿Cuál es el factor de obstrucción, (b) las caíd
al tubo interior, ¿cómo justifica esto o refuta su d
DATOS
Fluido caliente (Alcohol butílico)
T1 170 °F
T2 140 °F
W 18000 lb/h
∆T 30 °F
Cp 0.69 Btu/h
Fluido frio (Ortoxyleno)

t1 100 °F
t2 150 °F
∆t 50 °F
cp 0.427 Btu/h
Horquillas # 5
L rama 20 ft
L afectiva 40 ft
Intercamniadores 3 X 2 plg IPS CED 40
Di anulo 0.2441 ft2
At 0.2791 ft2
Dc 0.1308 ft
Dh 0.0575 ft
ANULO 3 IPS
DI 0.25566667 ft
DE 0.291667 ft
a'' 0.917 ft
A 0.615 ft2
Area por anulo 0.804 ft
ANULO 2 IPS
DI 0.17225 ft
DE 0.1983 ft
a'' 0.622 ft
A 0.2791 ft2
de un tanque de almacenamiento que está a 100°F debe calentarse a 150°F enfriando 18000 lb/h de
onibles para este propósito hay cinco horquillas de 20 pies cuyos ánulos y tubos están colocados e
or 2 plg IPS.
trucción, (b) las caídas de presión? (c) Si las corrientes calientes y frías en (a) se cambian con resp
ca esto o refuta su decisión inicial respecto a dónde colocar la corriente caliente?
Fluido caliente (Alcohol butílico)

Q = WCp(T1-T2)
Q= 372600 Btu/h
w= Q/cp(t1-t2)
w= 17451.9906 lb/h
Flujo a contracorriente
T1-t2 20 °F
T2-t1 40 °F
MLDT = 28.8539008 °F
Temperaturas caloricas
Rango A. Butilico 30 °F TC=Tm
Rango ortoxyleno 50 °F tc=tm
Fluido caliente (Alcohol butílico) Fluido frio (Ortoxyleno)

Tubo Anulo
at=pi*D^2/4 0.023302867 ft^2 aa=pi*(D2^2-D1^2)/4
Gt=W/at 772437.1397 lb/h ft^2 Ga=w/aa 853238.542
Re,t = D*Gt/µ 55535.64459 De=(D2^2-D1^2)/D1
Pr, t=Cp*µ/k 17.40107368 Re,a = De*Gt/µ
µ= 0.99 cp Pr, a=cp*µ/k
k= 0.095 Btu/hft °F µ= 0.6
k= 0.09
ando 18000 lb/h de alcohol
están colocados en serie. Los
cambian con respecto al anulo y

Anulo
0.02045382 ft^2
lb/h ft^2
0.13132908 ft
77172.8864
6.88893333
cp
Btu/hft °F
6.5.12 000 lb/h de aceite lubricante de 26°API (véase el Ej. 6.3
42°API de 325 a 375°F. Se permite una caída de presión de 10
0.004. (a). ¿Cuántas horquillas de doble tubo de 2 1/2 por 1 1/4
final de obstrucción?
DATOS
FLUIDO CALIENTE (ACEITE LUBRICANTE)
26° API
W 12000 lb/h
T1 450 °F
T2 350 °F
Tm 400 °F
Cp 0.62 Btu/lb °F
Rango (∆T) 100 °F
FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

42° API
w 23433.0709 lb /h
t1 325 °F
t2 375 °F
tm 350 °F
cp 0.635 Btu/lb °F
Rango (∆t) 50 °F
2 1/2
DE 2.38 plg
DI 2.469 plg
a'' 0.753 ft2/ft
1 1/4
DE 1.66 plg
DI 1.38 plg
a'' 0.435 ft2/ft
L 20 ft
CAÍDA DE PRESIÓN PERMITIDA (Dp)

10 lb/plg2
FACTOR DE OBSTRUCCIÓN MINIMO (Rd)
0.004
La caida de presió
presión sobre pas
ante de 26°API (véase el Ej. 6.3 en el texto para viscosidades) deben enfriarse de 450 a 350°F, calentando kerosena
mite una caída de presión de 10 Ib/ plg2 en ambas corrientes y debe considerarse un factor de obstrucción mínimo d
de doble tubo de 2 1/2 por 1 1/4 plg IPS de 20 pies se requieren? (b) ¿Cómo debèrán arreglarse? (c) ¿Cual es el fac

CARGA DE CALOR
Q = W*Cp*∆T
Q= 744000 Btu/h

w = Q/cp(t1-t2)
w= 23433.070866 lb /h
MEDIA LOGARITMICA DE TEMPERATURAS
MLDT = (DT2-DT1)/( ln(DT2/DT1))
DTh=DT2 = T1-t2 75 °F
DTc=DT1 = T2-t1 25 °F
MLDT = 45.511961331 °F
DTc/DTh = 0.3333333333
Fc del Kc mayor = 0.38

ANULO
Kc = 0.43
Tc = T2 + Fc (T1 - T2)
Tc = 388 °F
aa = pi*(D2^2-D1^2)/4
aa = 0.01821889 ft^2
Ga = W/aa
Ga = 658657.19 lb/h ft^2
De=(D2^2-D1^2)/D1
De = 0.16768881 ft
Re,a = De*Ga/µ
Re, a = 13907.5063
Pr, a=cp*µ/k
Pr, a = 73.0867883
µ= 3.2817 cp hi D/k = 0.027(DG/µ)^0.8
k= 0.069 Btu/hft °F
ho = 95.8476808 Btu/hft2 °F
Uc = hio*ho/(hio+ho)
Uc = 85.889985051 Btu/hft2 °F
1/UD = 1/Uc + Rd
UD = 63.927170259 Btu/hft2 °F
Areaq = Q/UD*MLDT
Areaq = 255.71835558 ft2
Lreq = Areq/a''
Lreq = 587.85828868 ft lineales
N tubos = Lreq/L
N tubos = 29.392914434 tubos
N de hoquillas = 14.696457217 horquillas
Horquillas = 15 horquillas
n de tubos real = 30 tubos
Long. Real = 600 ft
Area = 261 ft2
UD nuevo= Q/Area*MLDT
UD nuevo = 62.633528182 h ft2°F/Btu
Rd final = 1/UD-1/Uc
Rd final = 0.0043230887 Btu/hft2 °F
De' = D2 -D1
De' = 0.06741667 ft
Re = De'*G/µ
Re = 5591.29581
f = 0.0035+2.64/Re^0.42
f= 0.01054123
s= 0.77
ρ= 48.125 lb/ft3
g= 418000000 ft/h
∆fa = 84.0826659 ft liquido
V = G/(3600*ρ)
V= 3.8017731 ft/s
F1 = n (V^2/2g)
F1 = 3.36649349 ft liquido
∆Pa= 29.2256305 psi
La caida de presión permitida en el sistema es de 10 lb/plg2, pero las caidas de

presión sobre pasan este valor, entonces se podría probar con otros diametros
50°F, calentando kerosena de
or de obstrucción mínimo de
eglarse? (c) ¿Cual es el factor

TUBO
Kc = 0.1
tc = t1 + Fc (t2 - t1)
tc = 344 °F
at = pi*D^2/4
at = 0.010387 ft^2
Gt = w/at
Gt = 2256018.35 lb/h ft^2
Re,t = D*Gt/µ
Re = 466119.494
Pr, t=Cp*µ/k
Pr, t = 4.66340541
µ= 0.23 cp
hi D/k = 0.027(DG/µ)^0.8(cµ/k)^1/3(µ/µw)^0.14
hi = 994.475951 Btu/hft2 °F
hio = 826.733019 Btu/hft2 °F
f = 0.0035+2.64/Re^0.42
f= 0.00459859
s= 0.7
ρ= 43.75 lb/ft3
g= 418000000 ft/h
∆F = 305.253619 ft liquido
∆P = ∆F*ρ/144
∆P = 92.7419848 psi
2, pero las caidas de

on otros diametros IPS.
6.5.12 000 lb/h de aceite lubricante de 26°API (véase el Ej. 6.3 en el
kerosena de 42°API de 325 a 375°F. Se permite una caída de presió
obstrucción mínimo de 0.004. (a). ¿Cuántas horquillas de doble tubo
(c) ¿Cual es el factor final de obstrucción?
DATOS
26° API
W 12000 lb/h
T1 450 °F
T2 350 °F
Tm 400 °F
Cp 0.62 Btu/lb °F

42° API
w 23433.0709 lb /h
t1 325 °F
t2 375 °F
tm 350 °F
cp 0.635 Btu/lb °F
Rango (∆t) 50 °F
3
DE 3.5 plg
DI 3.068 plg
a'' 0.917 ft2/ft
2
DE 2.38 plg
DI 2.067 plg
a'' 0.622 ft2/ft
L 20 ft

10 lb/plg2
0.004
e 26°API (véase el Ej. 6.3 en el texto para viscosidades) deben enfriarse de 450 a 350°F, calentando
Se permite una caída de presión de 10 Ib/ plg2 en ambas corrientes y debe considerarse un factor de
uántas horquillas de doble tubo de 3 por 2 plg IPS de 20 pies se requieren? (b) ¿Cómo debèrán arreglarse?
ción?

CARGA DE CALOR
Q = W*Cp*∆T
Q= 744000 Btu/h

w = Q/cp(t1-t2)
w= 23433.0709 lb /h
DTh=DT2 = T1-t2 75 °F
DTc=DT1 = T2-t1 25 °F
MLDT = 45.5119613 °F
DTc/DTh = 0.33333333
FLUIDO CALIENTE (ACEITE LUBRICANTE) FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

ANULO TUBO
Kc = 0.43 Kc = 0.1
Tc = T2 + Fc (T1 - T2) tc = t1 + Fc (t2 - t1)
Tc = 388 °F tc = 344
aa = pi*(D2^2-D1^2)/4 at = pi*D^2/4
aa = 0.02044344 ft^2 at = 0.023303
Ga = W/aa Gt = w/at
Ga = 586985.407 lb/h ft^2 Gt = 1005587.46
De=(D2^2-D1^2)/D1 Re,t = D*Gt/µ
De = 0.13124034 ft Re = 311197.34
Re,a = De*Ga/µ Pr, t=Cp*µ/k
Re, a = 9700.19344 Pr, t = 4.66340541
Pr, a=cp*µ/k µ= 0.23
Pr, a = 73.0867883 k= 0.074
µ= 3.2817 cp hi D/k = 0.027(DG/µ)^0.8(cµ/k)^1/3(µ/µw)^0
k= 0.069 Btu/hft °F hi = 480.577886
ho = 91.8001202 Btu/hft2 °F hio = 417.375836
Uc = 75.2493347 Btu/hft2 °F
1/UD = 1/Uc + Rd
UD = 57.8397299 Btu/hft2 °F
Areaq = Q/UD*MLDT
Areaq = 282.631867 ft2
Lreq = Areq/a''
N tubos = Lreq/L
N tubos = 22.7196035 tubos
N de hoquillas =11.3598017 horquillas
Long. Real = 480 ft
Area = 298.56 ft2
De' = D2 -D1
De' = 0.05733333 ft
Re = De'*G/µ f = 0.0035+2.64/Re^0.42
Re = 4237.60286 f= 0.00480175
f = 0.0035+2.64/Re^0.42 s= 0.7
f= 0.01141067 ρ= 43.75
s= 0.77 g= 418000000
ρ= 48.125 lb/ft3 ∆F = 33.8235503
g= 418000000 ft/h ∆P = ∆F*ρ/144
∆fa = 68.0005043 ft liquido ∆P = 10.2762523
V = G/(3600*ρ)
V= 3.38808315 ft/s
F1 = n (V^2/2g)
F1 = 2.13896412 ft liquido
∆Pa= 23.4407078 psi
La caida de presión permitida en el sistema es de 10 lb/plg2, las caid

de presión calculadas pasan este valor, pero podria ser usado.
ntando
actor de
án arreglarse?
FRÍO (KEROSENA)
t1 + Fc (t2 - t1)
°F
= pi*D^2/4
ft^2
lb/h ft^2
e,t = D*Gt/µ
cp
Btu/hft °F
^0.8(cµ/k)^1/3(µ/µw)^0.14
Btu/hft2 °F
Btu/hft2 °F
35+2.64/Re^0.42
lb/ft3
ft/h
ft liquido
= ∆F*ρ/144
psi
lb/plg2, las caidas

ser usado.
6.5.12 000 lb/h de aceite lubricante de 26°API (véase el Ej. 6.3 en e
kerosena de 42°API de 325 a 375°F. Se permite una caída de presió
obstrucción mínimo de 0.004. (a). ¿Cuántas horquillas de doble tubo
arreglarse? (c) ¿Cual es el factor final de obstrucción?
DATOS
26° API
W 12000 lb/h
T1 450 °F
T2 350 °F
Tm 400 °F
Cp 0.62 Btu/lb °F

42° API
w 23433.0709 lb /h
t1 325 °F
t2 375 °F
tm 350 °F
cp 0.635 Btu/lb °F
Rango (∆t) 50 °F

4 ANULO
DE 4.5 plg Kc = 0.43
DI 4.026 plg Tc = T2 + Fc (T1 - T2)
a'' 1.178 ft2/ft Tc = 388
3 aa = pi*(D2^2-D1^2)/4
DE 3.5 plg aa = 0.02159128
DI 3.068 plg Ga = W/aa
a'' 0.917 ft2/ft Ga = 555779.96
De=(D2^2-D1^2)/D1
L 20 ft De = 0.09425419
Re,a = De*Ga/µ
CAÍDA DE PRESIÓN PERMITIDA (Dp) Re, a = 6596.13154
10 lb/plg2 Pr, a=cp*µ/k
FACTOR DE OBSTRUCCIÓN MINIMO (Rd) Pr, a = 73.0867883
0.004 µ= 3.2817
k= 0.069
ho = 93.8895044
De' = D2 -D1
De' = 0.04383333
Re = De'*G/µ
Re = 3067.56051
f = 0.0035+2.64/Re^0.42
f= 0.01256047
s= 0.77
ρ= 48.125
g= 418000000
∆fa = 65.8297108
V = G/(3600*ρ)
V= 3.20796514
F1 = n (V^2/2g)
F1 = 1.43818886
∆Pa= 22.4810255
La caida de pres
las caidas de pre
ser usado.
Las caídas de pr
pequeñas.
Las caídas de pr
pequeñas.
(véase el Ej. 6.3 en el texto para viscosidades) deben enfriarse de 450 a 350°F, calentando
te una caída de presión de 10 Ib/ plg2 en ambas corrientes y debe considerarse un factor de
orquillas de doble tubo de 4 por 3 plg IPS de 20 pies se requieren? (b) ¿Cómo debèrán
ucción?

CARGA DE CALOR
Q = W*Cp*∆T
Q= 744000 Btu/h

w = Q/cp(t1-t2)
w= 23433.0709 lb /h
DTh=DT2 = T1-t2 75 °F
DTc=DT1 = T2-t1 25 °F
MLDT = 45.5119613 °F
DTc/DTh = 0.33333333
TE (ACEITE LUBRICANTE) FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

TUBO
Kc = 0.1
T2 + Fc (T1 - T2) tc = t1 + Fc (t2 - t1)
°F tc = 344 °F
*(D2^2-D1^2)/4 at = pi*D^2/4
ft^2 at = 0.051338 ft^2
Gt = w/at
lb/h ft^2 Gt = 456446.72 lb/h ft^2
D2^2-D1^2)/D1 Re,t = D*Gt/µ
ft Re = 209662.615
a = De*Ga/µ Pr, t=Cp*µ/k
Pr, t = 4.66340541
µ= 0.23 cp
cp hi D/k = 0.027(DG/µ)^0.8(cµ/k)^1/3(µ/µw)^0.14
Btu/hft °F hi = 236.067935 Btu/hft2 °F
Btu/hft2 °F hio = 206.930407 Btu/hft2 °F
Uc = 64.5854633 Btu/hft2 °F
1/UD = 1/Uc + Rd
UD = 51.3258485 Btu/hft2 °F
Areaq = Q/UD*MLDT
Areaq = 318.501327 ft2
Lreq = Areq/a''
N tubos = Lreq/L
Long. Real = 360 ft
Area = 330.12 ft2
ft
e = De'*G/µ f = 0.0035+2.64/Re^0.42
f= 0.00503662
35+2.64/Re^0.42 s= 0.7
ρ= 43.75 lb/ft3
g= 418000000 ft/h
lb/ft3 ∆F = 3.69355813 ft liquido
ft/h ∆P = ∆F*ρ/144
ft liquido ∆P = 1.12217478 psi
= G/(3600*ρ)
ft/s
= n (V^2/2g)
ft liquido
psi
La caida de presión permitida en el sistema es de 10 lb/plg2,

las caidas de presión calculadas pasan este valor, pero podria
ser usado.
Las caídas de presión calculadas con estos diametros son más
pequeñas.
Las caídas de presión calculadas con estos diametros son más
pequeñas.
6.4.10 000 Ib/h de gasolina de 57°API se enfrían de 150 a 130°F ca
un factor de obstrucción mínimo de 0.004. (a) ¿Cuántas horquillas d
¿Cuál es el factor final de obstrucción?
DATOS
FLUIDO CALIENTE (GASOLINA)
57° API
W 10000 lb/h
T1 150 °F
T2 130 °F
Tm 140 °F
Cp 0.528 Btu/lb °F
Rango (∆T) 20 °F

42° API
w 7457.62712 lb /h
t1 70 °F
t2 100 °F
tm 85 °F
cp 0.472 Btu/lb °F
Rango (∆t) 30 °F
FLUIDO CALIENTE (GASOLIN

2
DE 2.38 plg
DI 2.469 plg at =
a'' 0.753 ft2/ft
1 1/4 Gt =
DE 1.66 plg
DI 1.38 plg Re =
a'' 0.435 ft2/ft
Pr, t =
L 20 ft µ=
k=
CAÍDA DE PRESIÓN PERMITIDA (Dp) hi D/k = 0.027(DG/µ)^0.8(cµ/k)^1/3(
10 lb/plg2 hi =
FACTOR DE OBSTRUCCIÓN MINIMO (Rd) hio =
0.004
f = 0.0035+2.64/Re^0.4
f=
s=
ρ=
g=
∆F =
∆P =
La caida de presión per

presión calculadas esta
e enfrían de 150 a 130°F calentando kerosena de 42°API de 70 a 100°F. Se permiten caídas de presión de 10 lb/plg
4. (a) ¿Cuántas horquillas de 2 por 1 1/4 plg IPS de 20 pies de largo se requieren? (b) ¿Cómo deben arreglarse? (c)

CARGA DE CALOR
Q = W*Cp*∆T
Q= 105600 Btu/h

w = Q/cp(t1-t2)
w= 7457.62711864407 lb /h
DTh=DT2 = T1-t2 50 °F
DTc=DT1 = T2-t1 60 °F
MLDT = 54.8481494774708 °F
DTc/DTh = 1.2
FLUIDO CALIENTE (GASOLINA) FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

TUBO
at = pi*D^2/4 aa = pi*(D2^2-D1^2)/4
0.010387 ft^2 aa =
Gt = W/at
962749.767376 lb/h ft^2 Ga =
Re,t = D*Gt/µ De=(D2^2-D1^2)/D1
114376.263686 De =
Pr, t=Cp*µ/k Re,a = De*Ga/µ
5.86128440367 Re, a =
0.4 cp
0.0872 Btu/hft °F Pr, a =
= 0.027(DG/µ)^0.8(cµ/k)^1/3(µ/µw)^0.14 µ=
411.004116236 Btu/hft2 °F k=
341.678120726 Btu/hft2 °F ho =
Uc = 72.2481526233528 Btu/hft2 °F
1/UD = 1/Uc + Rd
UD = 56.0500906174296 Btu/hft2 °F
Areaq = Q/UD*MLDT
Areaq = 34.3499112764227 ft2
Lreq = Areq/a''
N tubos = Lreq/L
N tubos = 3.94826566395664 tubos
Long. Real = 80 ft
Area = 34.8 ft2
UD nuevo = 55.3251620616138 h ft2°F/Btu
Rd final = 0.004233773992319 Btu/hft2 °F
f = 0.0035+2.64/Re^0.42 De' = D2 -D1

0.00548199633 De' = 0.06741667
0.808 Re = De'*G/µ
50.5 lb/ft3 Re = 6911.09433
418000000 ft/h f = 0.0035+2.64/Re^0.42
6.63175830132 ft liquido f= 0.00994161
∆P = ∆F*ρ/144 s= 0.715
2.32572079317 psi ρ= 44.6875
g= 418000000
∆fa = 4.73607568
V = G/(3600*ρ)
V= 2.54442876
F1 = n (V^2/2g)
F1 = 0.20105956
∆Pa= 1.53214049
caida de presión permitida en el sistema es de 10 lb/plg2. Así que las caidas de

esión calculadas estan dentro de lo permitido.
as de presión de 10 lb/plg2 con
ómo deben arreglarse? (c)

ANULO
aa = pi*(D2^2-D1^2)/4
0.01821889 ft^2
Ga = w/aa
409334.977 lb/h ft^2
De=(D2^2-D1^2)/D1
0.16768881 ft
Re,a = De*Ga/µ
17190.3063
Pr, a=cp*µ/k
23.0402934
1.65 cp
0.0818 Btu/hft °F
91.6216306 Btu/hft2 °F
ft
e = De'*G/µ
35+2.64/Re^0.42
lb/ft3
ft/h
ft liquido
= G/(3600*ρ)
ft/s
= n (V^2/2g)
ft liquido
psi
las caidas de
6.6. 7000 Ib/h de anilina deben calentarse de 100 a 1
horquillas de doble tubo de 2 por 1 plg IPS por 15 pie
0.005 (a). ¿Cuántas secciones de horquillas se requie
DATOS
FLUIDO CALIENTE (TOLUENO)
W 10000 lb/h
T1 185 °F
T2 146.276596 °F
Tm 165.638298 °F
Cp 0.47 Btu/lb °F
Rango (∆T) 38.7234043 °F
FLUIDO FRÍO (ANILINA) Tm=Tc

tm=tc
w 7000 lb /h
t1 100 °F
t2 150 °F
tm 125 °F
cp 0.52 Btu/lb °F
Rango (∆t) 50 °F

2 TUBO
DE 2.38 plg at = pi*D^2/4
DI 2.067 plg at = 0.006002
a'' 0.622 ft2/ft Gt = W/at
1 Gt = 1666175.02
DE 1.32 plg Re,t = D*Gt/µ
DI 1.049 plg Re = 154324.503
a'' 0.344 ft2/ft Pr, t=Cp*µ/k
Pr, t = 5.15797674
L 15 ft µ= 0.39
k= 0.086
CAÍDA DE PRESIÓN PERMITIDA (Dp) hi D/k = 0.027(DG/µ)^0.8(cµ/k)^1/3(µ/µw
10 lb/plg2 hi = 649.391553
FACTOR DE OBSTRUCCIÓN MINIMO (Rd) hio = 516.069499
0.005
f = 0.0035+2.64/Re^0.42
f= 0.00524768
s= 0.87
ρ= 54.375
g= 418000000
∆F = 56.6354811
∆P = ∆F*ρ/144
∆P = 21.3857937
La caida de presi
presión calculada
alentarse de 100 a 150°F mediante enfriamiento de 10 000 lb/h de tolueno con una temperatura inicial de 185°F, en
1 plg IPS por 15 pies de largo. Se permiten caídas de presión de 10 lb/plg2, y se requiere un factor de obstrucción d
e horquillas se requieren? (b) ¿Cómo deben arreglarse? (c) ¿Cuál es el factor final de obstrucción?

CARGA DE CALOR
Q = W*Cp*∆T
Q= 182000 Btu/h
T2=-Q/W*CP+T1
T2 = 146.276595744681 °F
FLUIDO FRÍO (ANILINA)
w = Q/cp(t1-t2)
w= 7000 lb /h
DTh=DT2 = T1-t2 35 °F
DTc=DT1 = T2-t1 46.2765957446809 °F
MLDT = 40.3761866829025 °F
DTc/DTh = 1.32218844984802
ALIENTE (TOLUENO) FLUIDO FRÍO (ANILINA)
= pi*D^2/4 aa = pi*(D2^2-D1^2)/4
ft^2 aa =
lb/h ft^2 Ga =
e,t = D*Gt/µ De=(D2^2-D1^2)/D1
De =
Re,a = De*Ga/µ
Re, a =
cp
Btu/hft °F Pr, a =
^0.8(cµ/k)^1/3(µ/µw)^0.14 µ=
Btu/hft2 °F k=
Btu/hft2 °F ho =
Uc = 98.3025769147029 Btu/hft2 °F
1/UD = 1/Uc + Rd
UD = 65.9079636062358 Btu/hft2 °F
Areaq = Q/UD*MLDT
Areaq = 68.3924552660262 ft2
Lreq = Areq/a''
N tubos = Lreq/L
N tubos = 13.2543517957415 tubos
Long. Real = 210 ft
Area = 72.24 ft2
UD nuevo = 62.3976668412841 h ft2°F/Btu
Rd final = 0.005853566947526 Btu/hft2 °F
De' = D2 -D1
35+2.64/Re^0.42 De' = 0.06225
Re = De'*G/µ
Re = 6867.58788064707
lb/ft3 f = 0.0035+2.64/Re^0.42
ft/h f= 0.009958715461555
ft liquido s= 1.02
= ∆F*ρ/144 ρ= 63.75
psi g= 418000000
∆fa = 10.1775740767765
V = G/(3600*ρ)
V= 2.21029960890815
F1 = n (V^2/2g)
F1 = 0.531024387080384
∆Pa= 4.74078577826998
caida de presión permitida en el sistema es de 10 lb/plg2. Las caida de

esión calculada del tubo sobre pasa un poco, pero puede ser usado.
peratura inicial de 185°F, en
ere un factor de obstrucción de
obstrucción?
FLUIDO FRÍO (ANILINA)

ANULO
aa = pi*(D2^2-D1^2)/4
0.01379953 ft^2
Ga = w/aa
507263.76 lb/h ft^2
De=(D2^2-D1^2)/D1
0.15972784 ft
Re,a = De*Ga/µ
17621.6062
Pr, a=cp*µ/k
23.9096
1.9 cp
0.1 Btu/hft °F
121.433649 Btu/hft2 °F
ft
lb/ft3
ft/h
ft liquido
ft/s
ft liquido
psi
caida de
ado.
6.10. 6 330 lb/h de tolueno se enfrían de 160 a 100°F calentando acetato d
intercambiadores son de 2 por 1 1/4 plg IPS. Permitiendo 10 Ib/plg2 de caíd
(a) ¿cuántas horquillas se requieren? (b) ¿Cómo deben arreglarse ? (c) ¿C
DATOS
W 6330 lb/h
T1 160 °F
T2 100 °F
Tm 130 °F
Cp 0.44 Btu/lb °F
Rango (∆T) 60 °F
FLUIDO FRÍO (ACETATO DE AMILO) Tm=Tc

tm=tc
w 34815 lb /h
t1 90 °F
t2 100 °F
tm 95 °F
cp 0.48 Btu/lb °F
Rango (∆t) 10 °F

2
DE 2.38 plg aa = pi*(D2^2-D1^2)/4
DI 2.067 plg aa =
a'' 0.622 ft2/ft
1 1/4 Ga =
DE 1.66 plg De=(D2^2-D1^2)/D1
DI 1.38 plg De =
a'' 0.435 ft2/ft Re,a = De*Ga/µ
Re, a =
L 15 ft Pr, a=Cp*µ/k
Pr, a =
CAÍDA DE PRESIÓN PERMITIDA (Dp) µ=
10 lb/plg2 k=
FACTOR DE OBSTRUCCIÓN MINIMO (Rd) ho =
0.004
De' =
Re = De'*G/µ
Re =
f = 0.0035+2.64/Re^0.42
f=
s=
ρ=
g=
∆fa =
V = G/(3600*ρ)
V=
F1 = n (V^2/2g)
F1 =
∆Pa=
a 100°F calentando acetato de amilo de 90 a 100°F usando horquillas de 15 pies. Los
Permitiendo 10 Ib/plg2 de caída de presión y un factor de obstrucción mínimo de 0.004,
ómo deben arreglarse ? (c) ¿Cuál es el factor final de obstrucción?

CARGA DE CALOR
Q = W*Cp*∆T
Q= 167112 Btu/h
T2=-Q/W*CP+T1
T2 = 100 °F
FLUIDO FRÍO (AC. DE AMILO)
w = Q/cp(t1-t2)
w= 34815 lb /h
DTh=DT2 = T1-t2 60 °F
DTc=DT1 = T2-t1 10 °F
MLDT = 27.9055313 °F
DTc/DTh = 0.16666667
FLUIDO CALIENTE (TOLUENO) FLUIDO FRÍO (AC. DE AMILO)

ANULO TUBO
aa = pi*(D2^2-D1^2)/4 at = pi*D^2/4
0.00827337 ft^2 at = 0.010387 ft^2
Ga = W/aa Gt = w/at
765105.816 lb/h ft^2 Gt = 3351813.32 lb/h ft^2
De=(D2^2-D1^2)/D1 Re,t = D*Gt/µ
0.07614905 ft Re = 226895.135
57321.9973 Pr, t = 9.82461687
Pr, a=Cp*µ/k µ= 0.702 cp
5.20018605 k= 0.083 Btu/hft °F
0.42 cp hi D/k = 0.027(DG/µ)^0.8(cµ/k)^1/3(µ/µw)^0.14
0.086 Btu/hft °F hi = 803.845769 Btu/hft2 °F
338.474046 Btu/hft2 °F hio = 668.257326 Btu/hft2 °F
Uc = 224.675387 Btu/hft2 °F
1/UD = 1/Uc + Rd
UD = 118.331071 Btu/hft2 °F
Areaq = Q/UD*MLDT
Areaq = 50.6079268 ft2
Lreq = Areq/a''
N tubos = Lreq/L
Long. Real = 120 ft
Area = 52.2 ft2
De' = D2 -D1
0.03391667 ft f = 0.0035+2.64/Re^0.42
Re = De'*G/µ f= 0.00498647
25531.1284 s= 0.88
f = 0.0035+2.64/Re^0.42 ρ= 55 lb/ft3
0.00722078 g= 418000000 ft/h
0.87 ∆F = 92.4623555 ft liquido
54.375 lb/ft3 ∆P = ∆F*ρ/144
418000000 ft/h ∆P = 35.315483 psi
24.2019662 ft liquido
V = G/(3600*ρ)
3.90858654 ft/s
F1 = n (V^2/2g)
9.49706621 psi
1/3(µ/µw)^0.14
6.10. 6 330 lb/h de tolueno se enfrían de 160 a 100°F calentand
1/4 plg IPS. Permitiendo 10 Ib/plg2 de caída de presión y un fac
arreglarse ? (c) ¿Cuál es el factor final de obstrucción?
DIVIENDIENDO EN 2 CORRIENTES
DATOS
W 6330 lb/h
T1 160 °F
T2 100 °F
Tm 130 °F
Cp 0.44 Btu/lb °F
Rango (∆T) 60 °F
FLUIDO FRÍO (ACETATO DE AMILO)
w 34815 lb /h
t1 90 °F
t2 100 °F
tm 95 °F
cp 0.48 Btu/lb °F
Rango (∆t) 10 °F
2
DE 2.38 plg
DI 2.067 plg
a'' 0.622 ft2/ft
1 1/4
DE 1.66 plg
DI 1.38 plg
a'' 0.435 ft2/ft
L 15 ft
n 2
10 lb/plg2
0.004
frían de 160 a 100°F calentando acetato de amilo de 90 a 100°F usando horquillas de 15 pies. Los intercambiadores
g2 de caída de presión y un factor de obstrucción mínimo de 0.004, (a) ¿cuántas horquillas se requieren? (b) ¿Cómo
r final de obstrucción?
IVIENDIENDO EN 2 CORRIENTES EL MAYOR FLUJO POR EL TUBO

CARGA DE CALOR
Q = W*Cp*∆T
Q= 167112
T2=-Q/W*CP+T1
T2 = 100
w = Q/cp(t1-t2)
w= 34815
R' = (T1-T2)/(n(t2-t1))
R' = 3
P'= (T2-t1)/(T1-t1)
P' = 0.142857142857143
g = (1-P')/(2.3*(nR'/R'-1)log((R'-1/R')*(1/P')^1/n +(1/R'))
g = 0.386227636305129
AT = g (T1-t1)
AT 27.0359345413591
Tm=Tc
tm=tc

ANULO
aa = pi*(D2^2-D1^2)/4
aa = 0.00827337 ft^2
Ga = W/aa
Ga = 765105.816 lb/h ft^2
De=(D2^2-D1^2)/D1
De = 0.07614905 ft
Re,a = De*Ga/µ
Re, a = 57321.9973
Pr, a=Cp*µ/k
Pr, a = 5.20018605
µ= 0.42 cp
ho = 338.474046 Btu/hft2 °F
Uc = 179.860274375328
1/UD = 1/Uc + Rd
UD = 104.603917305862
Areaq = Q/UD*MLDT
Areaq = 59.0905866833662
Lreq = Areq/a''
Lreq = 135.840429157164
N tubos = Lreq/L
N tubos = 9.05602861047758
N de hoquillas = 4.52801430523879
Horquillas = 6
n de tubos real = 12
Long. Real = 180
Area = 78.3
UD nuevo = 78.9413389908264
Rd final = 0.007107762704093
De' = D2 -D1
De' = 0.03391667 ft
Re = De'*G/µ
Re = 25531.1284
f = 0.0035+2.64/Re^0.42
f= 0.00722078
s= 0.87
ρ= 54.375 lb/ft3
g= 418000000 ft/h
∆fa = 36.3029493 ft liquido
V = G/(3600*ρ)
V= 3.90858654 ft/s
F1 = n (V^2/2g)
F1 = 1.42332752 ft liquido
∆Pa= 14.2455993 psi
. Los intercambiadores son de 2 por 1
requieren? (b) ¿Cómo deben
Btu/h
°F
lb /h
°F

TUBO
at = pi*D^2/4
at = 0.010387 ft^2
Gt = w/n*at
Gt = 1675906.66 lb/h ft^2
Re,t = D*Gt/µ
Re = 113447.568
Pr, t=Cp*µ/k
Pr, t = 9.82461687
µ= 0.702 cp
hi D/k = 0.027(DG/µ)^0.8(cµ/k)^1/3(µ/µw)^0.14
hi = 461.688156 Btu/hft2 °F
hio = 383.813045 Btu/hft2 °F
Btu/hft2 °F
Btu/hft2 °F
ft2
ft lineales
tubos
horquillas
horquillas
tubos
ft
ft2
h ft2°F/Btu
Btu/hft2 °F
f = 0.0035+2.64/Re^0.42
f= 0.00548879
s= 0.88
ρ= 55 lb/ft3
g= 418000000 ft/h
∆F = 19.0831314 ft liquido
∆P = ∆F*ρ/144
∆P = 7.28869603 psi
6.10. 6 330 lb/h de tolueno se enfrían de 160 a 100°F calentando a
Los intercambiadores son de 2 por 1 1/4 plg IPS. Permitiendo 10 Ib
de 0.004, (a) ¿cuántas horquillas se requieren? (b) ¿Cómo deben a
DIVIENDIENDO EN 3 CORRIENTES EL M
DATOS
W 6330 lb/h
T1 160 °F
T2 100 °F
Tm 130 °F
Cp 0.44 Btu/lb °F
Rango (∆T) 60 °F
FLUIDO FRÍO (ACETATO DE AMILO)
w 34815 lb /h
t1 90 °F
t2 100 °F
tm 95 °F
cp 0.48 Btu/lb °F
Rango (∆t) 10 °F
2
DE 2.38 plg
DI 2.067 plg
a'' 0.622 ft2/ft
1 1/4 FLUIDO CALIENTE (TOLU
DE 1.66 plg
DI 1.38 plg aa = pi*(D2^2-D1^2)
a'' 0.435 ft2/ft aa =
L 15 ft Ga =
n 3 De=(D2^2-D1^2)/D1
CAÍDA DE PRESIÓN PERMITIDA (Dp) De =
10 lb/plg2 Re,a = De*Ga/µ
FACTOR DE OBSTRUCCIÓN MINIMO (Rd) Re, a =
0.004 Pr, a=Cp*µ/k
Pr, a =
µ=
k=
ho =
De' =
Re = De'*G/µ
Re =
f = 0.0035+2.64/Re^0
f=
s=
ρ=
g=
∆fa =
V = G/(3600*ρ)
V=
F1 = n (V^2/2g)
F1 =
∆Pa=
0 a 100°F calentando acetato de amilo de 90 a 100°F usando horquillas de 15 pies.
IPS. Permitiendo 10 Ib/plg2 de caída de presión y un factor de obstrucción mínimo
en? (b) ¿Cómo deben arreglarse ? (c) ¿Cuál es el factor final de obstrucción?
O EN 3 CORRIENTES EL MAYOR FLUJO POR EL TUBO

CARGA DE CALOR
Q = W*Cp*∆T
Q= 167112 Btu/h
T2=-Q/W*CP+T1
T2 = 100 °F
w = Q/cp(t1-t2)
w= 34815 lb /h
R' = (T1-T2)/(n(t2-t1))
R' = 2
P'= (T2-t1)/(T1-t1)
P' = 0.14285714
g =
(1-P')/(2.3*(nR'/R'-1)log((R'-1/R')*(1/P')^1/n +(1/R'))
g = 0.38078474
AT = g (T1-t1)
AT 26.6549321 °F
Tm=Tc
tm=tc
FLUIDO CALIENTE (TOLUENO) FLUIDO FRÍO (AC. DE AMILO)

ANULO TUBO
aa = pi*(D2^2-D1^2)/4 at = pi*D^2/4
0.00827337 ft^2 at = 0.010387 ft^2
Ga = W/aa Gt = w/n*at
765105.816 lb/h ft^2 Gt = 1117271.11 lb/h ft^2
De=(D2^2-D1^2)/D1 Re,t = D*Gt/µ
0.07614905 ft Re = 75631.7117
57321.9973 Pr, t = 9.82461687
Pr, a=Cp*µ/k µ= 0.702 cp
5.20018605 k= 0.083 Btu/hft °F
0.42 cp hi D/k = 0.027(DG/µ)^0.8(cµ/k)^1/3(µ/µw)^0.14
0.086 Btu/hft °F hi = 333.791848 Btu/hft2 °F
338.474046 Btu/hft2 °F hio = 277.489609 Btu/hft2 °F
Uc = 152.481449 Btu/hft2 °F
1/UD = 1/Uc + Rd
UD = 94.7133398 Btu/hft2 °F
Areaq = Q/UD*MLDT
Areaq = 66.1940427 ft2
Lreq = Areq/a''
N tubos = Lreq/L
N de hoquillas =5.07234044 horquillas
Long. Real = 180 ft
Area = 78.3 ft2
De' = D2 -D1
0.03391667 ft f = 0.0035+2.64/Re^0.42
Re = De'*G/µ f= 0.00585802
25531.1284 s= 0.88
f = 0.0035+2.64/Re^0.42 ρ= 55 lb/ft3
0.00722078 g= 418000000 ft/h
0.87 ∆F = 6.03462167 ft liquido
54.375 lb/ft3 ∆P = ∆F*ρ/144
418000000 ft/h ∆P = 2.30489022 psi
V = G/(3600*ρ)
3.90858654 ft/s
F1 = n (V^2/2g)
14.2455993 psi
1/3(µ/µw)^0.14

Problemas Capitulo 6. Kern

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Problemas Capitulo 6. Kern

Cargado por

Información del documento

Descripción original:

Título original

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Problemas Capitulo 6. Kern

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

6.3.

Ortoxyleno procedente de un tanque de alm

Fluido frio (Ortoxyleno)

Fluido caliente (Alcohol butílico)

Fluido caliente (Alcohol butílico) Fluido frio (Ortoxyleno)

cambian con respecto al anulo y

Fluido frio (Ortoxyleno)

FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

CAÍDA DE PRESIÓN PERMITIDA (Dp)

FLUIDO CALIENTE (ACEITE LUBRICANTE)

FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

FLUIDO CALIENTE (ACEITE LUBRICANTE)

La caida de presión permitida en el sistema es de 10 lb/plg2, pero las caidas de

FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

2, pero las caidas de

FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

CAÍDA DE PRESIÓN PERMITIDA (Dp)

FLUIDO CALIENTE (ACEITE LUBRICANTE)

FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

FLUIDO CALIENTE (ACEITE LUBRICANTE) FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

La caida de presión permitida en el sistema es de 10 lb/plg2, las caid

lb/plg2, las caidas

FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

FLUIDO CALIENTE (ACEITE LUBRICANTE)

FLUIDO CALIENTE (ACEITE LUBRICANTE)

FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

TE (ACEITE LUBRICANTE) FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

La caida de presión permitida en el sistema es de 10 lb/plg2,

FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

FLUIDO CALIENTE (GASOLIN

La caida de presión per

FLUIDO CALIENTE (ACEITE LUBRICANTE)

FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

FLUIDO CALIENTE (GASOLINA) FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

f = 0.0035+2.64/Re^0.42 De' = D2 -D1

caida de presión permitida en el sistema es de 10 lb/plg2. Así que las caidas de

FLUIDO FRÍO (KEROSENA)

FLUIDO FRÍO (ANILINA) Tm=Tc

FLUIDO CALIENTE (TOLUENO)

FLUIDO CALIENTE (TOLUENO)

ALIENTE (TOLUENO) FLUIDO FRÍO (ANILINA)

caida de presión permitida en el sistema es de 10 lb/plg2. Las caida de

FLUIDO FRÍO (ANILINA)

FLUIDO FRÍO (ACETATO DE AMILO) Tm=Tc

FLUIDO CALIENTE (TOLUENO)

FLUIDO CALIENTE (TOLUENO)

FLUIDO CALIENTE (TOLUENO) FLUIDO FRÍO (AC. DE AMILO)

FLUIDO FRÍO (ACETATO DE AMILO)

IVIENDIENDO EN 2 CORRIENTES EL MAYOR FLUJO POR EL TUBO

FLUIDO CALIENTE (TOLUENO)

FLUIDO CALIENTE (TOLUENO)

FLUIDO FRÍO (AC. DE AMILO)

FLUIDO FRÍO (ACETATO DE AMILO)

O EN 3 CORRIENTES EL MAYOR FLUJO POR EL TUBO

FLUIDO CALIENTE (TOLUENO)

FLUIDO CALIENTE (TOLUENO) FLUIDO FRÍO (AC. DE AMILO)

También podría gustarte