Diseño térmico de un intercambiador de calor de doble tubo aleteado para el enfriamiento de metanol

Autores/as

  • Amaury Pérez Sánchez Universidad de Camagüey, Facultad de Ciencias Aplicadas, Camagüey, Cuba
  • Greisy Ivety Valero Almanza Centro de Ingeniería Ambiental de Camagüey, Departamento de Gestión Ambiental, Camagüey, Cuba
  • Elizabeth Ranero González Universidad de Camagüey, Facultad de Ciencias Aplicadas, Camagüey, Cuba
  • Eddy Javier Pérez Sánchez Empresa de Servicios Automotores S.A., Dirección Comercial, Ciego de Ávila, Cuba

DOI:

https://doi.org/10.5377/nexo.v34i02.11549

Palabras clave:

Caída de presión, Diseño térmico, Horquillas, Intercambiador de calor, Potencia de bombeo

Resumen

En el presente trabajo se efectuó el diseño térmico de un intercambiador de calor de doble tubo con tubos aleteados para efectuar el enfriamiento de metanol. Se realizaron además dos estudios de sensibilidad para determinar la influencia que presenta un incremento de tanto el caudal de alimentación (mc) como la temperatura de entrada del metanol (T1) sobre cuatro parámetros de diseño del intercambiador. El intercambiador de calor diseñado tendrá una eficiencia de la aleta de 0,236, un factor de limpieza de 0,60, un área de transferencia de calor bajo condiciones de ensuciamiento de 20,53 m2 y un número total de horquillas igual a tres para cumplir con la demanda térmica del sistema. Tanto la caída de presión calculada del agua de enfriamiento (5 880,39 Pa) como la del metanol (70 711,91 Pa) se encuentran por debajo de los límites máximos fijados por el proceso. Se necesita una potencia de bombeo de 17,52 W y 160,62 W para impulsar el agua de enfriamiento y el metanol respectivamente. Se recomienda que mc no supere los 5 800 kg/h, mientras que T1 puede incrementarse hasta 80 ºC sin que esto afecte negativamente la caída de presión del agua de enfriamiento, aunque esto incrementa la potencia de bombeo del agua de enfriamiento.

En el presente trabajo se efectuó el diseño térmico de un intercambiador de calor de doble tubo con tubos aleteados para efectuar el enfriamiento de metanol. Se realizaron además dos estudios de sensibilidad para determinar la influencia que presenta un incremento de tanto el caudal de alimentación (mc) como la temperatura de entrada del metanol (T1) sobre cuatro parámetros de diseño del intercambiador. El intercambiador de calor diseñado tendrá una eficiencia de la aleta de 0,236, un factor de limpieza de 0,60, un área de transferencia de calor bajo condiciones de ensuciamiento de 20,53 m2 y un número total de horquillas igual a tres para cumplir con la demanda térmica del sistema. Tanto la caída de presión calculada del agua de enfriamiento (5 880,39 Pa) como la del metanol (70 711,91 Pa) se encuentran por debajo de los límites máximos fijados por el proceso. Se necesita una potencia de bombeo de 17,52 W y 160,62 W para impulsar el agua de enfriamiento y el metanol respectivamente. Se recomienda que mc no supere los 5 800 kg/h, mientras que T1 puede incrementarse hasta 80 ºC sin que esto afecte negativamente la caída de presión del agua de enfriamiento, aunque esto incrementa la potencia de bombeo del agua de enfriamiento.

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Publicado

2021-06-07

Cómo citar

Pérez Sánchez, A., Valero Almanza, G. I., Ranero González, E., & Pérez Sánchez, E. J. (2021). Diseño térmico de un intercambiador de calor de doble tubo aleteado para el enfriamiento de metanol. Nexo Revista Científica, 34(02), 636–660. https://doi.org/10.5377/nexo.v34i02.11549

Número

Sección

Artículo