scambiatori di calore (help me!!)

[naturalmentebig]

devo consegnare a breve un esercizio su sti dannati scambiatori di calore, il testo è in spagnolo ma l'ho tradotto facilmente,c'è qualcuno che mi può dare una mano????

[francesco_espo]

qualcuno contatti richard

[richard]

Sono già stato contattato, ma purtroppo il quesito è un tantino ingegneristico per i miei gusti.

Qui avevo trovato un link che mi sembrava interessante:

http://www.ramsete.com/dispense99/callegari120475/callegari120475.htm

[Dorian00]

ma dove è il testo dell'esercizio nat?

[naturalmentebig]

e' tradotto dallo spagnolo

si devono riscaldare 5 m3/h di una corrente di un fluido la cui densità è 875 kg/m3 (cp=2 kj/kg°C) da 80° fino a 125°C,però per evitare la possibilità di vaporizzazione a le temperature di lavoro nel circuito,la perdita di pressione totale al suo passaggio non deve essere superiore a 4500 Pa. Del detto scambiatore di calore sappiamo che è del tipo multitubolare, di carcassa e tubi,con 15 tubi di acciaio commerciale di 2 pollici e un solo passaggio,dentro una carcassa di 0.324 m di diametro esterno dello stesso materiale dei tubi e con uno spessore di 1,75 cm. Il fluido riscaldante circola all'interno dei tubi.
a) Quale sarà la massima lunghezza dei tubi in uno scambiatore per compiere il requisito imposto?
b)Sapendo che disponiamo di 2000 kg/h di fluido riscaldante (cp=3,8 kj/kg°C) che procede in un un altra area della pianta a 140°C,determinare U,il coefficente globale di trasmissione del calore per lo scambiatore in esame.
Ioltre usare i seguenti dati:
viscosità del fluido da riscaldare 0,0001 kg/ms
diametro equivalente per il fluido per l'esterno dei tubi
De=4 pollici sezione al passaggio/perimetro bagnato
Equ di Bernoulli

[Dorian00]

e' tradotto dallo spagnolo

si devono riscaldare 5 m3/h di una corrente di un fluido la cui densità è 875 kg/m3 (cp=2 kj/kg°C) da 80° fino a 125°C,però per evitare la possibilità di vaporizzazione a le temperature di lavoro nel circuito,la perdita di pressione totale al suo passaggio non deve essere superiore a 4500 Pa. Del detto scambiatore di calore sappiamo che è del tipo multitubolare, di carcassa e tubi,con 15 tubi di acciaio commerciale di 2 pollici e un solo passaggio,dentro una carcassa di 0.324 m di diametro esterno dello stesso materiale dei tubi e con uno spessore di 1,75 cm. Il fluido riscaldante circola all'interno dei tubi.
a) Quale sarà la massima lunghezza dei tubi in uno scambiatore per compiere il requisito imposto?
b)Sapendo che disponiamo di 2000 kg/h di fluido riscaldante (cp=3,8 kj/kg°C) che procede in un un altra area della pianta a 140°C,determinare U,il coefficente globale di trasmissione del calore per lo scambiatore in esame.
Ioltre usare i seguenti dati:
viscosità del fluido da riscaldare 0,0001 kg/ms
diametro equivalente per il fluido per l'esterno dei tubi
De=4 pollici sezione al passaggio/perimetro bagnato
Equ di Bernoulli

provo a buttare qualche idea perchè sono di fretta.

questo fluido circola lato shell
Area Shell totale= (Pi*IDshell^2)/4
area trasv da togliere per i tubi = 15*(Pi*ODtubo^2)/4

con ID = raggio interno
OD=raggio esterno
quindi se non sbaglio circola trasversalmente a un area pari a
(Pi*IDshell^2)/4-15*(Pi*ODtubo^2)/4

poi sui miei libri come formule ho per le perdite di carico lato shell:
Perdite lato shell = dens*(v^2/2)*(IDshell/Deq)*(NB+1)*Fs

con
NB = numero diaframmi se presenti
Fs = 1,686RE^-0,18787

perdite lato tubi = [dens*(v^2/2)*4*f*(L/Dtubi)+2,5*dens*(v^2/2)]*NPT
NPT = numero passaggi
f=1,2*funzione
funzione = 16/Re se Re<2100 oppure = 0,048Re^-0,2 se Re>2100

Re = G*Deq/mu .... G=port-mass/Area trasv

Deq o fornto o mi pare 4 area trasv/perimetro bagnato.

i Re dei 2 sono diversi e devi usare i dati dei 2 fluidi.
perdita pressione totalie = dato del testo= Perdite tubi+perdite shell...se hai il resto dei dati dovresti poter tirare fuori L.
le formule per le perdite ho trovato quelle base approssimative, non so se cambiano in modo più specifico in base al modello esatto di scambiatore.
se nel testo hai formule più precise per il modello, usa quelle.


poi eguandgliando Q=Q=-W*cp*DT=w*cp*Dt
per fluido caldo e fluido freddo, ricavi la T che ti manca delle 4.
poi bisognerebbe sapere se i fluidi sono in equicorrente o in controcorrente.
ricavi la DT media logaritmica con questi, e ricavi la U da Q = Area laterale scambio*U*DTml
con area lat scambio = 15*pi*Dtubi*L

però è l'U geometrico.

se invece ti serve l'U fluidodinamico il discorso è più complesso perchè
devi ricavare le differenze di T ai 2 estremi dello scambiatore credo, ricavare gli h per confronto tra i fluidi, ricavare gli U ai 2 estremi dello scambiatore..con questi ricavare le costanti per ricavare le T caloriche dei 2 fluidi, con cui calcolarsi la U fluidodinamica.
ho scritto tutto infretta al volo sena risolvere sul foglio, direttamente al pc, quindi può darsi che mi sia sbagliato in qualcosa o che abbia confuso qualche cosa del testo.

EDIT:
Probabilmente non hai tutti i dati per il metodo che ho riportato almeno per la parte della L dei tubi.
leggo ora che dice di usare bernoulli, l'avevo perso.
in quel caso devi integrarlo...ma diventa difficile riportare il procedimento con la tastiera.
stasera s elo trovo ti scannerizzo un esercizio in cui si usa bernoulli...
per il resto ricavato L in funzione della P, dovresti poter fare tutto.