1. Diseño del condensador de coraza y tubos:

Cada los condensadores experimentan a una prueba de presión, por procedimientos según lacertificaciones mencionadas. La junta, la instalación y/o el ensamblar permanente de los accesorios deben estar en conformidad con leyes y/o regulaciones en vigor.

Tabla1. Especificaciones de refrigerante R404A

DATOS PARA EL DISEÑO DE INTERCAMBIADOR DE CALOR:

Carga térmica a disipar (de l figura…)

Q=mx (h2−h3)

Donde:

m= 3363.6kg /hr h2 = 274 KJ /hr h3 = 400 KJ/hr

Datos para el diseño del intercambiador de calor

Carga térmica a disipar (de l figura…)

Q=mx (h2−h3)

Donde:

m= 3363.6kg /hr h2 = 274 KJ /hr h3 = 400 KJ/hr

Reemplazando:

Q=0.934kgsx (400−274 )

Q=117.68 KW

Hallamos la temperatura de salida del agua

Q=C e x mx ∆T

117.68KW=4.187 x mx ∆T

Asumimos un caudal de agua = 1.5 kg/s

∆T=18.73 ° C=¿Tsh2o=20+18.73=38.73° C

Hallamos la temperatura media logarítmica

LMTD=∆T 2+∆T 1

ln∆T 2

∆T 1

Contracorriente

∆T 1=T 1−t 2=45−38.73=6.27

∆T 2=T 2 – t 1=45−20=25

LMTD=25−6.27

ln25

6.27

=13.54

Determinamos el área total de transferencia

A0=Q

U x LMTD

Donde:

U = Coeficiente de transferencia de calor

Para nuestro caso U=250BTU

Hr−ft2 x℉

A0=401194

BTUHr

250BTU

Hr−ft2 x℉x 56.43℉

A0=2.64m2

Calculamos el número de tubos:

A=n x π x d x L2

Usaremos tubos de 3/4” = 0.01905m y L = 2m

2.64=n x π x 0.01905 x22

=44.11 tubos≅ 45 tubos

Superficie de cada tubo:

S=π x D=π x 0.00635=0.0199m2

Disposición de tubos

Figura 6. Espaciado de tubos según la disposición optada

Elegiremos un arreglo triangular con paso recomendado de 15/16”

pasoentre tubos=1516

−34= 3

16=0.0047m

Nuestro intercambiador será de simple paso (el fluido sólo intercambia calor en una sola vez), para hallar el diámetro de la coraza usaremos la siguiente tabla

Tabla 6.1. Valores de diámetro de coraza o carcasa en función al número de tubos, paso y distancia entre tubos

Notas finales para el diseño:

Longitud de Coraza = 2m Diámetro de Coraza = 0.254m Diámetro de tubos = ¾” Numero de tubos = 45

1.1.1 Materiales y designación:

Coraza:

AUSTENITICOS SERIE 300 SEGÚN NORMA AISI:

Acero Inoxidable 316L AISI :

Piezas que demandan alta resistencia a la corrosión localizada; equipo de las industrias química, farmacéutica, textil, petrolera, papel, celulosa, caucho, nylon y tintas; cubas de fermentación; piezas de válvulas; tanques; agitadores y evaporadores, condensadores; piezas expuestas al ambiente marítimo etc.; piezas de válvulas; bombas; cuando se necesita una menor proporción de carbono que el tipo 304 para restringir la precipitación de carburos que resultan de la soldadura, especialmente cuando las partes no pueden recibir tratamiento térmico después de soldar; adornos; tanques soldados de almacenamiento de productos químicos y productos orgánicos; bandejas, recubrimiento para hornos de calcinación.

Tubos:

Cobre:

El cobre es uno de los metales más antiguos y de mayor uso. De color pardo rojizo, era conocido en épocas prehistóricas y fue el material con el que el hombre construyó las primeras herramientas. Es uno de los pocos metales que puede encontrarse en estado puro pero también combinado con azufre formando óxidos. Para eliminar las impurezas se realiza una reducción.

Propiedades y usos:

El mejor conductor del calor lo que explica su uso en situaciones en las que se desee calentar o enfriar rápidamente como refrigerantes, intercambiadores de calor, utensilios de cocina, etc.

Es también el mejor conductor del calor lo que explica su uso en situaciones en las que se

desee calentar o enfriar rápidamente como refrigerantes, intercambiadores de calor, pailas,

utensilios de cocina, etc.

La utilización de cobre en los intercambiadores de calor reduce el transporte de bacterias

por el aire.