diseÑo - refrigeraciÓn mecanica - clave manuel.xlsx

TEMA: REFRIGERACIÓN

Un sistema de refrigeración está diseñado para refrigerar una corriente de gas natural para propósitos de extracción de NGL.

La siguiente información aplica:

Duty del Chiller = 6.800.000 Btu/hr

Temperatura de salida del Chiller = 5 °F

Temperatura del aire = 95 °F

Eficiencia del compresor de refrigeración = 75 %

Calcular la tasa de circulación de refrigerante, la potencia del compresor, y el duty del condensador para este sistema. Utilice el

diagrama P-H para el propano. Calcular la fracción de líquido que entra al chiller

CONSIDERACIÓN PROPÓSITO

La temperatura del Chiller debe estar entre 5 a 10 °F por debajo de la temperatura del proceso. (Escoger la temperatura del Chiller con 10 °F por debajo de la temperatura del proceso)

Calcular la temperatura y la presión del Chiller

El punto A es un líquido saturado Calcular la entalpía en este punto

El punto C es un vapor saturado Calcular la entalpía en este punto

PASO 1: CALCULAR LA TASA DE REFRIGERANTE

VARIABLE SIMBOLO VALOR

Duty del Chiller 6800000

Temperatura del aire, °F 95

120

250

Temperatura del gas a la salida del Chiller 5

Temperatura del propano a la salida del chiller -5

35

225

325

Tasa de circulación de refrigerante 68000

La temperatura del condensador debe estar entre 25 a 30 °F por encima de la temperatura del aire. (Escoger la temperatura del condensador con 25 °F por encima de la temperatura del aire)

Calcular la temperatura y la presión del condensador

Temperatura del propano a la salida del condensador

Presión del propano a la salida del condensador (leida diagrama P-H)

Presión del propano a la salida del chiller (leida diagrama P-H)

Entalpía del líquido saturado en el punto A - salida del condensador (leida diagrama P-H)

Entalpía del vapor saturado en el punto C - salida del chiller (leida diagrama P-H)

AACCchiller hmhmQ mmm CA

chillerQ

m

airT

condA TT

condA PP

Ah

Ch

chillerC TT

chillerC PP

gasT

PASO 2: CALCULAR LA POTENCIA DEL COMPRESOR

VARIABLE SIMBOLO VALOR

325

Eficiencia del compresor de refrigeración 0.75

360

Entalpía del vapor siguiendo un proceso real 371.666666666667

Potencia del compresor 1246.88932547479

PASO 2: CALCULAR EL DUTY DEL CONDENSADOR

VARIABLE SIMBOLO VALOR

Duty del Chiller 6800000

Potencia del compresor 1246.88932547479

Duty del condensador -3626666.66666667

PASO 3: CALCULAR LA FRACCIÓN DE LIQUIDO QUE ENTRA AL CHILLER

Entalpía del vapor saturado en el punto C - salida del chiller (leida diagrama P-H)

Entalpía del vapor siguiendo un proceso isentrópico

Ch

E

W

isenDh

chillercond QWQ 545.2

chillerQ

W

condQ

LV

FV

hh

hhx

Dh

C

CisenD

D hE

hhh

CD

isenreal hhm

E

WW

545.2

hhmW C

isenDisen

VARIABLE SIMBOLO VALOR

Entalpía del vapor saturado

Entalpía del líquido saturado

Entalpía de dos fases

Fracción de liquido que entra al chiller

LV

FV

hh

hhx

Vh

Lh

Fh

x

Un sistema de refrigeración está diseñado para refrigerar una corriente de gas natural para propósitos de extracción de NGL.

Calcular la tasa de circulación de refrigerante, la potencia del compresor, y el duty del condensador para este sistema. Utilice el

PROPÓSITO HERRAMIENTA

Calcular la temperatura y la presión del Chiller

Usar el Diagrama P-H del propano

Calcular la entalpía en este punto

Calcular la entalpía en este punto

VALOR UNIDADES

6800000 Btu/hr

95 °F

120 °F

250 psia

5 °F

-5 °F

35 psia

225 Btu/lbm

325 Btu/lbm

68000 lbm/hr

Calcular la temperatura y la presión del condensador

Usar el Diagrama P-H del propano

Usar el Diagrama P-H del propano

Usar el Diagrama P-H del propano

AC

chiller

hh

Qm

VALOR UNIDADES

325 Btu/lbm

0.75 Fracción

360 Btu/lbm

371.666666666667 Btu/lbm

1246.88932547479 HP

VALOR UNIDADES

6800000 Btu/hr

1246.88932547479 HP

-3626666.66666667 Btu/hr

CD

isenreal hhm

E

WW

VALOR UNIDADES

Btu/lbm

Btu/lbm

Btu/lbm

A

A