Diseño de un intercambiador de calor de serpentín para el enfriamiento de acetona

• Pérez Sánchez, A. ^[1] ; Pérez Sánchez, E.J. ^[2] ; Heredia Sánchez, A. ^[1] ; Pazos Amayuela, L. ^[1]
  1. [1] Universidad de Camagüey

     Universidad de Camagüey

     Cuba

     
  2. [2] Empresa Servicios Automotores S.A., Dirección Comercial, Ciego de Ávila, Cuba
• Localización: Nexo Revista Científica, ISSN-e 1995-9516, Vol. 32, Nº. 1, 2019, págs. 61-74
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Design of helical-coil heat exchanger for acetone cooling
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Los intercambiadores de calor de serpentín son empleados en varias aplicaciones industriales debido a su estructura compacta y los elevados coeficientes de transferencia de calor que usualmente se obtienen. En el presente trabajo se realizó el diseño de un intercambiador de calor de serpentín para llevar a cabo el enfriamiento de una corriente de acetona líquida. El equipo tendrá un coeficiente global de transferencia de calor de 23,88 kcal/h.m2.ºC, un área de transferencia de calor de 6,60 m2, un número real de vueltas de serpentín igual a 53 y una altura de 2,58 m. Tanto la corriente de acetona como la de agua no sobrepasan la caída de presión máxima establecida por el proceso. También se determinó la influencia que presenta el incremento de tanto el caudal de alimentación como la temperatura de entrada de la acetona sobre cuatro parámetros de diseño del intercambiador de calor de serpentín: coeficiente global de transferencia de calor, área de transferencia de calor, número real de vueltas del serpentín, y altura del equipo, obteniéndose como resultado que el incremento de las dos variables iniciales aumenta los valores a obtener de estos cuatro parámetros. Se utilizaron plantillas de cálculo Excel tanto para la confección de los gráficos como la solución de la metodología de cálculo utilizada en este estudio.

  • English

    The helical coil heat exchangers are employed in several applications due to their compact structure and the high heat transfer coefficients usually obtained. In the present work, the design of a helical coil heat exchanger is accomplished in order to carry out the cooling of a liquid acetone stream. The equipment will has an overall heat transfer coefficient of 23.88 kcal/h.m2.ºC; a heat transfer area of 6.60 m2; an actual number of turns of coil equal to 53; and a height of 2.58 m. Both the acetone and the water stream do not exceed the maximum pressure drop established by the process. The influence of increasing both the acetone feed flowrate and inlet temperature on four design parameters of the helical coil heat exchanger: global heat transfer coefficient, heat transfer area, actual number of turns of the coil, and height of the equipment, was also determined, obtaining as a result that the increase of the two initial variables increases the values to be obtained of these four parameters. Excel spreadsheets were used to obtain the graphics and to solve the design methodology used in this study.