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Fórmulas básicas de diseños de intercambiadores de calor.
Coeficiente de transferencia de calor en intercambiadores de calor
Diámetro del haz en el intercambiador de calor
✖
La temperatura de salida del fluido es la temperatura que alcanzó después de pasar por un intercambiador de calor.
ⓘ
Temperatura de salida [T
Outlet
]
Celsius
Delisle
Fahrenheit
Kelvin
newton
Ranking
Reaumur
Romero
Triple punto de agua
+10%
-10%
✖
La temperatura de entrada es la temperatura del fluido antes de ingresar a un intercambiador de calor.
ⓘ
Temperatura de entrada [T
Inlet
]
Celsius
Delisle
Fahrenheit
Kelvin
newton
Ranking
Reaumur
Romero
Triple punto de agua
+10%
-10%
✖
La diferencia de temperatura media logarítmica es la diferencia de temperatura logarítmica promediada entre dos corrientes de fluido que intercambian calor.
ⓘ
Diferencia de temperatura media logarítmica [ΔT
LMTD
]
Celsius
Delisle
Fahrenheit
Kelvin
newton
Ranking
Reaumur
Romero
Triple punto de agua
+10%
-10%
✖
El número de unidades de transferencia es un parámetro adimensional que se utiliza para caracterizar el rendimiento de transferencia de calor del intercambiador de calor.
ⓘ
Número de unidades de transferencia para intercambiador de calor de placas [NTU]
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Pasos
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Fórmula
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Número de unidades de transferencia para intercambiador de calor de placas
Fórmula
`"NTU" = ("T"_{"Outlet"}-"T"_{"Inlet"})/"ΔT"_{"LMTD"}`
Ejemplo
`"1.199999"=("345K"-"298K")/"39.1667K"`
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Descargar Intercambiadores de calor Fórmula PDF
Número de unidades de transferencia para intercambiador de calor de placas Solución
PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Número de unidades de transferencia
= (
Temperatura de salida
-
Temperatura de entrada
)/
Diferencia de temperatura media logarítmica
NTU
= (
T
Outlet
-
T
Inlet
)/
ΔT
LMTD
Esta fórmula usa
4
Variables
Variables utilizadas
Número de unidades de transferencia
- El número de unidades de transferencia es un parámetro adimensional que se utiliza para caracterizar el rendimiento de transferencia de calor del intercambiador de calor.
Temperatura de salida
-
(Medido en Kelvin)
- La temperatura de salida del fluido es la temperatura que alcanzó después de pasar por un intercambiador de calor.
Temperatura de entrada
-
(Medido en Kelvin)
- La temperatura de entrada es la temperatura del fluido antes de ingresar a un intercambiador de calor.
Diferencia de temperatura media logarítmica
-
(Medido en Kelvin)
- La diferencia de temperatura media logarítmica es la diferencia de temperatura logarítmica promediada entre dos corrientes de fluido que intercambian calor.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Temperatura de salida:
345 Kelvin --> 345 Kelvin No se requiere conversión
Temperatura de entrada:
298 Kelvin --> 298 Kelvin No se requiere conversión
Diferencia de temperatura media logarítmica:
39.1667 Kelvin --> 39.1667 Kelvin No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
NTU = (T
Outlet
-T
Inlet
)/ΔT
LMTD
-->
(345-298)/39.1667
Evaluar ... ...
NTU
= 1.19999897872427
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
1.19999897872427 --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
1.19999897872427
≈
1.199999
<--
Número de unidades de transferencia
(Cálculo completado en 00.004 segundos)
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Número de unidades de transferencia para intercambiador de calor de placas
Créditos
Creado por
rishi vadodaria
Instituto Nacional de Tecnología de Malviya
(MNIT JAIPUR)
,
JAIPUR
¡rishi vadodaria ha creado esta calculadora y 200+ más calculadoras!
Verificada por
Prerana Bakli
Universidad de Hawái en Mānoa
(UH Manoa)
,
Hawái, Estados Unidos
¡Prerana Bakli ha verificado esta calculadora y 1600+ más calculadoras!
<
25 Fórmulas básicas de diseños de intercambiadores de calor. Calculadoras
Caída de presión de vapor en condensadores dados los vapores en el lado de la carcasa
Vamos
Caída de presión lateral de la carcasa
= 0.5*8*
Factor de fricción
*(
Longitud del tubo
/
Espaciado de deflectores
)*(
Diámetro de la carcasa
/
Diámetro equivalente
)*(
Densidad de fluido
/2)*(
Velocidad del fluido
^2)*((
Viscosidad del fluido a temperatura total
/
Viscosidad del fluido a temperatura de la pared
)^-0.14)
Caída de presión del lado de la carcasa en el intercambiador de calor
Vamos
Caída de presión lateral de la carcasa
= (8*
Factor de fricción
*(
Longitud del tubo
/
Espaciado de deflectores
)*(
Diámetro de la carcasa
/
Diámetro equivalente
))*(
Densidad de fluido
/2)*(
Velocidad del fluido
^2)*((
Viscosidad del fluido a temperatura total
/
Viscosidad del fluido a temperatura de la pared
)^-0.14)
Caída de presión del lado del tubo en el intercambiador de calor para flujo turbulento
Vamos
Caída de presión del lado del tubo
=
Número de pases por el lado del tubo
*(8*
Factor de fricción
*(
Longitud del tubo
/
Diámetro interior de la tubería
)*(
Viscosidad del fluido a temperatura total
/
Viscosidad del fluido a temperatura de la pared
)^-0.14+2.5)*(
Densidad de fluido
/2)*(
Velocidad del fluido
^2)
Caída de presión del lado del tubo en el intercambiador de calor para flujo laminar
Vamos
Caída de presión del lado del tubo
=
Número de pases por el lado del tubo
*(8*
Factor de fricción
*(
Longitud del tubo
/
Diámetro interior de la tubería
)*(
Viscosidad del fluido a temperatura total
/
Viscosidad del fluido a temperatura de la pared
)^-0.25+2.5)*(
Densidad de fluido
/2)*(
Velocidad del fluido
^2)
Número de Reynolds para película de condensado dentro de tubos verticales en condensador
Vamos
número de reynold
= 4*
Caudal másico
/(
pi
*
Diámetro interior de la tubería
*
Número de tubos
*
Viscosidad del fluido a temperatura total
)
Número de Reynolds para película de condensado fuera de tubos verticales en intercambiadores de calor
Vamos
número de reynold
= 4*
Caudal másico
/(
pi
*
Diámetro exterior del tubo
*
Número de tubos
*
Viscosidad del fluido a temperatura total
)
Área de carcasa para intercambiador de calor
Vamos
Área de concha
= (
paso de tubo
-
Diámetro exterior del tubo
)*
Diámetro de la carcasa
*(
Espaciado de deflectores
/
paso de tubo
)
Número de tubos en el intercambiador de calor de carcasa y tubos
Vamos
Número de tubos
= 4*
Caudal másico
/(
Densidad de fluido
*
Velocidad del fluido
*
pi
*(
Diámetro interior de la tubería
)^2)
Tiro de presión de diseño de pila para horno
Vamos
Presión de tiro
= 0.0342*(
Altura de la pila
)*
Presión atmosférica
*(1/
Temperatura ambiente
-1/
Temperatura de los gases de combustión
)
Número de unidades de transferencia para intercambiador de calor de placas
Vamos
Número de unidades de transferencia
= (
Temperatura de salida
-
Temperatura de entrada
)/
Diferencia de temperatura media logarítmica
Diámetro equivalente para paso triangular en intercambiador de calor
Vamos
Diámetro equivalente
= (1.10/
Diámetro exterior del tubo
)*((
paso de tubo
^2)-0.917*(
Diámetro exterior del tubo
^2))
Diámetro equivalente para paso cuadrado en intercambiador de calor
Vamos
Diámetro equivalente
= (1.27/
Diámetro exterior del tubo
)*((
paso de tubo
^2)-0.785*(
Diámetro exterior del tubo
^2))
Volumen del intercambiador de calor para aplicaciones de hidrocarburos
Vamos
Volumen del intercambiador de calor
= (
Servicio térmico del intercambiador de calor
/
Diferencia de temperatura media logarítmica
)/100000
Volumen del intercambiador de calor para aplicaciones de separación de aire
Vamos
Volumen del intercambiador de calor
= (
Servicio térmico del intercambiador de calor
/
Diferencia de temperatura media logarítmica
)/50000
Factor de corrección de viscosidad para intercambiadores de calor de carcasa y tubos
Vamos
Factor de corrección de viscosidad
= (
Viscosidad del fluido a temperatura total
/
Viscosidad del fluido a temperatura de la pared
)^0.14
Potencia de bombeo requerida en el intercambiador de calor dada la caída de presión
Vamos
Poder de bombeo
= (
Caudal másico
*
Caída de presión del lado del tubo
)/
Densidad de fluido
Número de tubos en la fila central dado el diámetro del haz y el paso del tubo
Vamos
Número de tubos en la fila de tubos verticales
=
Diámetro del paquete
/
paso de tubo
Número de tubos en paso triangular de seis pasos dado el diámetro del haz
Vamos
Número de tubos
= 0.0743*(
Diámetro del paquete
/
Diámetro exterior del tubo
)^2.499
Número de tubos en paso triangular de ocho pasos dado el diámetro del haz
Vamos
Número de tubos
= 0.0365*(
Diámetro del paquete
/
Diámetro exterior del tubo
)^2.675
Número de tubos en paso triangular de cuatro pasos dado el diámetro del haz
Vamos
Número de tubos
= 0.175*(
Diámetro del paquete
/
Diámetro exterior del tubo
)^2.285
Número de tubos en paso triangular de dos pasos dado el diámetro del haz
Vamos
Número de tubos
= 0.249*(
Diámetro del paquete
/
Diámetro exterior del tubo
)^2.207
Número de tubos en un paso con paso triangular dado el diámetro del haz
Vamos
Número de tubos
= 0.319*(
Diámetro del paquete
/
Diámetro exterior del tubo
)^2.142
Provisión para expansión y contracción térmica en intercambiador de calor
Vamos
Expansión térmica
= (97.1*10^-6)*
Longitud del tubo
*
Diferencia de temperatura
Número de deflectores en el intercambiador de calor de carcasa y tubos
Vamos
Número de deflectores
= (
Longitud del tubo
/
Espaciado de deflectores
)-1
Diámetro de la carcasa del intercambiador de calor dado el espacio libre y el diámetro del haz
Vamos
Diámetro de la carcasa
=
Liquidación de carcasa
+
Diámetro del paquete
Número de unidades de transferencia para intercambiador de calor de placas Fórmula
Número de unidades de transferencia
= (
Temperatura de salida
-
Temperatura de entrada
)/
Diferencia de temperatura media logarítmica
NTU
= (
T
Outlet
-
T
Inlet
)/
ΔT
LMTD
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