Corsi di Laurea

[diego]

[Marino]

Ragazzi posto i miei risultati relativi all'ex 2 sullo scambiatore:

Q=44500W
portata di toluene Wt=0,691 kg/s
hi=1653 W/(m^2 k)
he=1721,5 W/(m^2 k)
Ue=506 W/(m^2 k)
Temperatura media log DTln=16,37 K
A=5,37 m^2

Il numero dei tubi da disporre in serie l'ho calcolato come il rapporto tra l'area A totale e l'area di scambio di un singolo tubo relativa sempre relativa al diametro esterno del tubo interno (de)

At= pi greco* de*L=0,795 m^2
numero tubi nt=A/At=6,75

Punto C) la portata di benzene è incrementata del 15 %
Ho ricalcolato la velocità del benzene giungendo ad uno nuovo coeff di scambio hi=1840 W/(m^2 k) --> Ue=526 W/(m^2 k)
Ho riscritto le tre equazioni, due di bilancio di energia sul toluene e benzene, e la terza l'equazione di progetto.
Ho un sistema di tre equazioni dove le tre incognite sono il calore Q e le temperature di uscita dei tre fluidi.
Risolvendo il sistema ottengo:
Q=66422 W
temp uscita benzene 51°C
temp uscita toluene 18°C

Punto calcolo delle perdite di carico

Utilizzo la formula deltaP=8*Jf*L/di * 1/2(ro*v^2)
lato benzene deltaP=0,493 psia
lato toluele deltaP=1,19 psia

[Marino]

ecco la formula per le perdite di carico nel caso di tubi concentrici che non trovavo:

$ DeltaP= 8*Jf* L/(di) * 0,5 rho * v^2 $

dove di è il diametro interno per il tubo interno e il diametro idraulico per l'esterno calcolato attraverso il perimetro bagnato che consideri sia la circonferenza esterna del tubo interno e l'interna del tubo esterno!

[spermatom]

Ecco i miei risultati relativi al secondo ese.
A) hi= 1701 W/m^2*K
he= 1726.5
Ue= 596 W/m^2*k
Q= 44500 W
N scambiatori= 5.7

Delta P tubo interno= 0.0386 bar
Delta P tubo esterno= 0.0839 bar

C) Ho risolto con un sistema le due equazioni di bilancio e quella di progetto ricavando (per sostituzione con la Ti-89) Q=103937.9 W. Sembrerebbe tutto a posto ma in realtà con questo calore ho la T del benzene 338 K e una t del toluene un po bassina secondo me: minore di zero .Fatemi sapere qualcosa grazie

[diego]

I miei risultati sul secondo esercizio :

a.
$ Q=44500 J/s $
$ W_t= 0.69 (Kg)/s $

Vi posto i risultati intermedi per il calcolo di $ h_e $ perchè con voi non mi trovo :
$ Re = 29113,7 $
$ D_h=0,01 $
$ Pr=5,13 $
$ Nu= 0,023 * (Re)^(0,8)*(Pr)^(1/3) = 147,8 $
$ h_e= 2172,6 W/(m^2 *K) $

$ h_i=1734,5 $
$ U=550,7 $
$ DeltaT_(ml)=16,37 $
$ A=4,94 m^2 $

Ora non ho ben capito il calcolo di vermiglio 7 ... L'area di scambio trovata non si riferisce già alla superficie esterna del tubo interno??
Io ho semplicemente fatto:

$ A=L*Pi*d_e => L= 37,44 m $
Quindi sono necessari $ (37,44)/6 = 6,24 $ Scambiatori

b.
Non ho potuto usare la formula di vermiglio perchè non ho al momento a disposizione il grafico di $ J_h $... Ho usato la classica con il fattore di attrito per moto intubato :

$ DeltaP=2*rho*v^2*L/D*f $
Tubo interno :
f=0,0043 (Halland )
$ DeltaP= 18060,2 Pa => 2,62 $psiTubo esterno:
f=0,0058
$ DeltaP=435,65 Pa => 0,063 $psi
c.
Ho impostato pure io le 3 equazioni e fatto il Mega Solve avendo calcolato il nuovo U = 570,958 e considerando l'aria complessiva degli scambiatori (A = 4,94*6,24).
Risultato :
$ Q = 57105,597 J/s $
Quindi il Benzene esce a $ 47,28 °C $ e il toluene a $ 25,0 °C $ e mi sembrano pure abbastanza accettabili fisicamente...

Ciaooo

[Marino]

ho riaggiustato i miei risultati nel post iniziale.

Per quanto riguarda il calcolo del numero dei tubi è equivalente fare il rapporto delle lunghezze a dividere le aree dal momento che la circonferenza di riferimento è la stessa.

Nel punto C dove si calcola la T delle correnti in uscita trovo una T del toluene inferiore a quella di entrata del benzene il che non può essere fisicamente corretto. Penso sia dovuto a qualche errore nella super formula scritta sulla TI-89!