Calculadora Número de tubos en el intercambiador de calor de carcasa y tubos

✖El caudal másico es la masa de una sustancia que pasa por unidad de tiempo.ⓘ Caudal másico [M_flow]			+10% -10%
✖La densidad del fluido se define como la relación entre la masa de un fluido dado con respecto al volumen que ocupa.ⓘ Densidad de fluido [ρ_fluid]			+10% -10%
✖La velocidad del fluido se define como la velocidad con la que el fluido fluye dentro de un tubo o tubería.ⓘ Velocidad del fluido [V_f]			+10% -10%
✖El diámetro interior de la tubería es el diámetro interior por donde tiene lugar el flujo de fluido. No se tiene en cuenta el espesor de la tubería.ⓘ Diámetro interior de la tubería [D_inner]			+10% -10%

✖El número de tubos en un intercambiador de calor se refiere al recuento de tubos individuales que forman la superficie de transferencia de calor dentro del intercambiador de calor.ⓘ Número de tubos en el intercambiador de calor de carcasa y tubos [N_Tubes]

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Fórmula

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Número de tubos en el intercambiador de calor de carcasa y tubos

Fórmula

`"N"_{"Tubes"} = 4*"M"_{"flow"}/("ρ"_{"fluid"}*"V"_{"f"}*pi*("D"_{"inner"})^2)`

Ejemplo

`"54.18504"=4*"14kg/s"/("995kg/m³"*"2.5m/s"*pi*("11.5mm")^2)`

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Número de tubos en el intercambiador de calor de carcasa y tubos Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Número de tubos = 4*Caudal másico/(Densidad de fluido*Velocidad del fluido*pi*(Diámetro interior de la tubería)^2)
N_Tubes = 4*M_flow/(ρ_fluid*V_f*pi*(D_inner)^2)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilizadas

Número de tubos - El número de tubos en un intercambiador de calor se refiere al recuento de tubos individuales que forman la superficie de transferencia de calor dentro del intercambiador de calor.
Caudal másico - (Medido en Kilogramo/Segundo) - El caudal másico es la masa de una sustancia que pasa por unidad de tiempo.
Densidad de fluido - (Medido en Kilogramo por metro cúbico) - La densidad del fluido se define como la relación entre la masa de un fluido dado con respecto al volumen que ocupa.
Velocidad del fluido - (Medido en Metro por Segundo) - La velocidad del fluido se define como la velocidad con la que el fluido fluye dentro de un tubo o tubería.
Diámetro interior de la tubería - (Medido en Metro) - El diámetro interior de la tubería es el diámetro interior por donde tiene lugar el flujo de fluido. No se tiene en cuenta el espesor de la tubería.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Caudal másico: 14 Kilogramo/Segundo --> 14 Kilogramo/Segundo No se requiere conversión
Densidad de fluido: 995 Kilogramo por metro cúbico --> 995 Kilogramo por metro cúbico No se requiere conversión
Velocidad del fluido: 2.5 Metro por Segundo --> 2.5 Metro por Segundo No se requiere conversión
Diámetro interior de la tubería: 11.5 Milímetro --> 0.0115 Metro (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

N_Tubes = 4*M_flow/(ρ_fluid*V_f*pi*(D_inner)^2) --> 4*14/(995*2.5*pi*(0.0115)^2)

Evaluar ... ...

N_Tubes = 54.1850382385798

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

54.1850382385798 --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

54.1850382385798 ≈ 54.18504 <-- Número de tubos

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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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 tubos en el intercambiador de calor de carcasa y tubos Fórmula

Número de tubos = 4*Caudal másico/(Densidad de fluido*Velocidad del fluido*pi*(Diámetro interior de la tubería)^2)
N_Tubes = 4*M_flow/(ρ_fluid*V_f*pi*(D_inner)^2)

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