Flujo de fluidos

PROBLEMA DE APLICACIÓN.
Cálculo de un intercambiador de keroseno-aceite crudo. 43 800 lb/h de una keroseno de 42”API salen del fondo de la columna de destilación a 390°F y deben enfriarse a 200°Fmediante 149 000 lb/b de un crudo de 34”API que viene del tanque de almacenamiento a 100°F y se calienta a 170°F. Se permite una caída de presión de 10 lb/plg en las dos corrientes y de acuerdocon la Tabla 12, un factor de obstrucción combinado de 0.003 debe considerarse.
Se dispone para este servicio un intercambiador de 211/4 plg DI que tiene 158 tubos de 1 plg DE, 13 BWG y 16 de largoy están arreglados en cuadro de ll/ plg de paso. El haz de tubos está arreglado para cuatro pasos y 10s deflectores están espaciados a 5 plg.
Será adecuado el intercambiador? cuál es el factor deobstrucción?
DI=21 1/4 “ Tubos
Espaciado de N y L: 158, 16
Deflectores: 5”1” 13BWG 1 ¼ “
Pesos: 1 Pasos: 4

Balance de Calor.

Keroseno: Q=43 800*0.605(390 - 200) = 5 100 000 Btu/h
Crudo. Q = 149 000 X 0.49 (170 - 100)= 5 100 000 Btu/h
At:
Fluido Caliente Fluido Frio |
390 | Alta Temp. | 170 | 220 |
200 | Baja Temp. | 100 | 100 |
190 |diferencias | 70 | 120 |
MLDT=152.5 °F
R = 190/70 = 2.71
S=70390-100=0.241
FT = 0.905
At = 0.905 X 152.5 = 138°F

Tc y tc
∆tc∆th = 0.455
Kc = 0.20 (el crudo controla)
Fc = 0.42
Tc= 200 +0.42 X 190 = 280°F
tc= 100 +0.42 X 70 = 129°F

Puesto que el área de flujo tanto del lado de la coraza como de loa tubos será casi igual, suponga que la corriente mayor fluye dentro de los tubosy empiece el cálculo en el lado de los tubos.

Af = 21.25 X 0.25 X 5/144 x 1.25= 0.1475 ft2 af = 0.515 plg2
Gs = 43 800/0.1475 = 297 000 Ib/(h)...