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• Marcos Muñoz Siancas

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MAY 2015

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 Ingenieria de Procesos

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0

Contenido Parte I

INTRODUCCIÓN A LOS SIMULADORES DE PROCESOS Modelos Termodinamicos, propiedades y componentes Administrador básico de la simulación Propiedades de una Mezcla

SIMULACIÓN DE EQUIPOS DE PROCESO Simulacion de Equipos Estacionarios Simulacion de Equipos Rotatorios Siulacion de Tuberias (Pipe Segmet y Gas Pipe)

SIMULACIÓN DE EQUIPOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR Air cooler Cooler/Heater Horno (Furnace) Heat Exchanger

USO DE HERRAMIENTAS LOGICAS DE CALCULO Adjust, Set, Balance, Spreadsheet y Recycle.

SIMULACION DE UNIDADES DE PROCESO Simulacion de ciclos de Refrigeracion Simulacion de un ciclo simple de energia de vapor Simulacion de un ciclo de refrigeracion de dos etapas Simulacion de sistemas de Compresion

PRACTICAS PRE-EVALUATIVAS

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INTRODUCCIÓN A LOS SIMULADORES DE PROCESOS

En los últimos años, la simulación de procesos ha llegado a ser una herramienta de apoyo para el diseño y evaluación de distintos procesos relacionados a la industria química, hidrocarburos, mineria, etc. La simulación de procesos juega un papel muy importante en las industrias antes mencionadas, como herramienta adecuada y oportuna para el diseño, caracterización, optimización y monitoreo del funcionamiento de procesos industriales.

SOFTWARES DE SIMULACIONES Son herramientas que nos permiten facilitar el diseño, caracterización, optimización y monitoreo del funcionamiento de procesos industriales. Entre los principales tenemos: 

Aspen Hysys



Pro II



Aspen Plus



Chemcad

Figura Nº1: Esquema del paquete AspenOne – Hysys VENTAJAS DEL USO DE SOFTWARE DE SIMULACIÓN 

La simulacion respresenta un sistema real



Es un proceso relativamente eficiente y flexible.

 

Hace posible analizar y sintetizar una compleja y extensa situación real. Permite el diseñador examinar rápidamente varias configuraciones de planta

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

Permite la experimentación en condiciones que podrían ser peligrosas en el sistema real.



Reduce el tiempo de diseño de una planta.



Desventajas del uso de software de simulación



Un buen modelo de simulación puede resultar bastante costoso; a menudo el proceso a desarrollar un modelo es largo y complicado para su validación.



Por error se producen diferentes resultados en repetidas corridas en el computador.



Cada modelo de simulación es único, las soluciones e inferencias no son usualmente transferibles a otros problemas.



Se requiere gran cantidad de corridas para encontrar “Soluciones óptimas”.



Aplicación de softwares de simulación



Detección de cuellos de botella en la producción.



Predicción de los efectos de cambio en las condiciones de operación de las variables de la planta.



Optimización de las variables de proceso.



Optimización del proceso cuando cambian las características de los insumos y/o las condiciones económicas del mercado.



Evaluación de alternativas de proceso para reducir el consumo de energía.



Análisis de nuevos procesos para nuevos productos



Transformación de un proceso para desarrollar otras materias primas



Análisis de factibilidad y viabilidad de nuevos procesos.



Optimización para minimizar la producción de desechos y contaminantes.



Entrenamiento de operados e ingenieros de procesos.



Investigación de la factibilidad de la automatización de un proceso.

MAPA DE RUTA

Figura Nº2: Ruta para definir una simulación

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SIMULACIÓN EN ESTADO ESTACIONARIO Permite evaluar las diferentes alternativas de configuración del proceso y/o determinar la sensibilidad de las variables claves del proceso con respecto a cambios “factibles” en el proceso.

Figura Nº3: Simulación estacionaria – UPD Crudo

SIMULACIÓN EN ESTADO DINÁMICA La simulación Dinámica puede ayudar a mejor el diseño, optimizar y operar procesos. Las plantas nunca están en estado estacionario. Los disturbios de la carga y del medio ambiente, el mal intercambio de calor y la degradación catalítica continuamente afectan las condiciones de un proceso estable. El comportamiento de los sistemas de procesos es mejor estudiado usando una simulación dinámica. Con la simulación dinámica se puede confirmar que la planta puede producir el producto deseado en una forma que sea seguro y fácil de operar. Definiendo detalladamente las especificaciones de los equipos, en la simulación dinámica, se puede verificar que los equipos funcionen como se espera en una situación real de planta también optimizar el diseño de control sin afectar negativamente seguridad de la planta.

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Figura Nº4: Simulación dinámica

MODELOS TERMODINAMICOS, COMPONENTES Y PROPIEDADES

Administrador básico de la simulación Ingreso de componentes Aspen Hysys V8.0 contiene una gran variedad de base de datos de componentes químicos, se iniciara el programa Aspen Hysys V8.0, “File”, “New”, “case” y obtendremos la siguiente ventana.

Figura Nº5: Entorno del administrador de propiedades Luego de iniciar el programa en la parte inferior Aspen Hysys V8.0 muestra un panel de mensajes “Message Panel” en el cual indica los errores durante la simulación; para ingresar los componentes para la simulación se ira a “Components Lists”, “Add” y se obtendrá la siguiente ventana

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Figura Nº6: Vista de ingreso de componentes

Figura Nº7: Filtro para seleccionar componentes Para seleccionar componentes se utiliza los filtros1 para el tipo de familia o ingresando el nombre formula del componente en el buscador (Nombre de los componentes en idioma ingles)10

Figura Nº8: Vista de ingreso de componentes puros

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 Componente hipotético Un componente hipotético puede ser: 

Componentes puros



Mezclas definidas



Mezclas indefinidas



Solidos

Que no se encuentra en la base de datos de Aspen Hysys V8.0; se tiene varios métodos de estimación para asegurar la representación adecuada del comportamiento de os componentes hipotéticos adicionados. También hay métodos para estimar los coeficientes binarios entre componentes hipotéticos. También sirve para clonar los componentes de la lista disponibles en Aspen Hysys y luego modificar sus especificaciones, estos compuestos se pueden usar en reacciones. Los compuestos hipotéticos no pertenecen a un paquete de fluido específico dentro de la simulación porque en su creación son puestos en el Hypo Group. Debido a que estos componentes no pertenecen a un paquete específico estos pueden ser compartidos por varios paquetes en la misma simulación. La información mínima requerida por Aspen Hysys para estimar las propiedades del componente hipotético se resumen en la tabla siguiente: Punto normal de Menor a 700ªF Mayor a 700ªF No se conoce o es un solido

Información mínima Punto normal de ebullición Punto normal de ebullición Densidad del liquido Densidad del liquido Peso molecular

Adicionando un nuevo componente En este caso se trata de estimar propiedades físicas para componente que no está en la base de datos del programa. Para ilustrar el procedimiento estimaremos las propiedades físicas del componente 1,1,2trimetilciclohexano

Figura Nº10: Vista de ingreso de componentes hipotéticos Nota: se debe desactivar el filtro para seguir la búsqueda si no se va a usar más tratar de buscar un componte que no se encuentre dentro del tipo de familia, est ubicada 1

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Se construirá la estructura de la molécula en base a los sub-grupos.

SubCH3 CH2 -CCH

Adicionar 3 4 1 1

Figura Nº11: Entorno de componentes hipotéticos

Figura Nº12: Vista de estructura de un componente hipotético

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Figura Nº13: Propiedades calculadas - UNIFAC

Figura Nº14: Definición completa de un componente hipotético

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Adicionando un nuevo componente especificando propiedades fisicas En este caso se ingresa propiedades físicas para componente deseado que no está en la base de datos del programa. Para ilustrar el procedimiento estimaremos las propiedades físicas de los siguientes componentes.

Figura Nº15: Grados API de alguanas fracciones de Petroleo (Donal Q. Kern)

F IG. 4. Calores específicos de hidrocarburos liquidos. [Holcomb and Brown,] Factor de caracterizacion

Eng.Chem. 34, 505

Figura Nº16: Calor especifico de Hidrocarburos Liquidos

K

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Procedimiento Lo mas importante a la hora de ingresar estos compuestos es apoyarse en la definicion de o API, y en la definicion de la correlacion de Gragoe.

�=

44.29 ∙ 1.03 −

=

6084 − 5.9

Correlacion de Gragoe

1.- Hacer click en la opcion "Hypothetical"

2.- Hacer click en la opcion "Create and Edit Hypos" 3.- Hacer click en la opcion "New Hypo"

4.- Hacer doble click en la opcion "New Hypo2000" y modificar el nombre

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PAQUETE DE FLUIDO " FLUID PACKAGE " Clases de Paaquetes de Fluidos Aspen Hysys utiliza el concepto de paquete de fluido o “Fluid Package” como el contenido de toda la información necesaria para desarrollar cálculos de propiedades físicas y evaporaciones espontaneas de corrientes. El paquete de fluido permite definir toda la información (propiedades, componentes hipotéticos, parámetros de interacción, reacciones, datos tabulados, etc.) dentro de un archivo muy sencillo. Son tres las ventajas de esto, a saber:



Toda información asociada se define en una sola localidad, lo que permite la fácil creación y modificación de la información.



Los paquetes fluidos pueden almacenarse como un archivo completo para usarlos en cualquier simulación.



Pueden usarse varios paquetes fluidos n una misma simulación. Sin embargo, todos los paquetes definidos se encuentran dentro del administrador básico de la simulación.

Administrador del paquete básico de la simulación Este paso es muy importante y no se debe tomar al a ligera, ya que definir la base de la simulación. Si tenemos una buena base, tendremos una buena simulación, pero si introducimos un error desde el principio, este se agravara con el desarrollo de la simulación2.

Figura Nº17: Vista de definición de un paquete de fluidos – PR

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DETERMINACION DEL PAQUETE DE FLUIDO " FLUID PACKAGE " Clases de Paquetes de Fluidos

Figura Nº18: Paquetes de Fluido Recomendados

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ALGORITMO PARA DETERMINACION DEL PAQUETE DE FLUIDO " FLUID PACKAGE " Clases de Paquetes de Fluidos

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 Corrientes de mezclas Clases de corrientes en Aspen Hysys Aspen Hysys utiliza el concepto de corrientes de materia y corrientes de energía. Las corrientes de materia requieren, para su completa definición, del a especificación del flujo y de aquellas variables que permitan la estimación de todas sus propiedades físicas y termodinámicas. Las corrientes de energía se utilizan para representar los requerimientos energéticos en unidades como intercambiadores de calor, bombas, etc. Y se especifican, completamente con solo la cantidad de energía intercambia o transferida en dichas unidades. En Aspen Hysys la corriente de materia se observa, por defecto de color azul, mientras que las corrientes de energía es de color rojo.

Corrientes de Energía El elemento más simple que de un diseñador de proceso debe especificar es una simple corriente homogénea. Las variables que definen a una corriente que contiene C componentes son:

Variables Concentraciones Temperatura Presión Flujo Total de Variables

Cantidad C 1 1 1 C+3

Expresando las concentraciones en fracciones molares, Xi, se cumple una restricción de suma entre ellas, es decir que: 𝑁

∑ 𝑋𝑖 = 1 𝑖=1

Por lo tanto, el número de variables de Diseño, 𝑁𝑖𝑒 , que se reuqiern para especificar completamente una corriente de materia es de la diferencia entre el número de variables y el número de restricciones, es decir:

𝑁𝑖𝑒 = 𝐶 + 2 De acuerdo a la ecuación anterior, se define el estado termodinámico de una corriente de materia al conocerse la composición de una corriente de materia y otras dos propiedades, (fracción de vapor, temperatura, presión, entalpía o entropía) una de las cuales debe ser o la temperatura o la presión.

2

Antes de iniciar la simulación se debe considerar la selección de un sistema de unidades

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Figura Nº19 Vista de pantalla de simulación

En la versión 8.0 la paleta de objetos se divide en 6 pestañas; Columns, Dynamics, Refining, Common, Custom, Upstream Para adicionar corrientes, hay dos tipos de corrientes, materia y energía (deben especificarse.

A continuación se realizara el ingreso para un corriente de gas y se aplicara todas las aplicaciones que contienen una corriente de materia, utilizando las propiedades de utilities, gráficas y extensiones.

Figura Nº 20: Paleta de objetos

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INTRODUCCIÓN DE EQUIPOS DE PROCESO EQUIPOS ESTACIONARIOS Definiendo un separador

1. Agregar un separador a la simulación haciendo clic en el siguiente icono 2. Hacemos doble clic sobre el icono y nos dirigimos a la pestaña “Design” y luego a la pagina “Connections”

separador. 3. En la casilla “Inlets” agregamos la/s corriente/s que van alim a funcionar como 4. En la casilla “Vapour outlet” especificamos la corriente que a vaentar al vapor de salida en el tope del separador

5. En la casilla “Liquid outlet” seleccionamos la corriente que va a funcionar como liquido de salida en el fondo

eparador.

del s agregar una corriente de energía en la casilla 6. De manera opcional podemos “Energy (Optional)”.

Si todas las corrientes anexadas están correctamente definidas, la barra de estato en la parte inferior mostrara un mensaje de Ok tornándose de color verde. En caso de que los cálculos no puedan realizarse, la barra se tornara amarilla indicando que información es necesaria anexar para poder definir completamente la operación. De manera opcional, podemos ingresar a la pagina “Parameters” y agregar una diferencia de presión en la casilla “Delta P”.

Definiendo un separador trifásico

1. Agregar un separador trifásico haciendo clic en el siguiente icono en la paleta de procesos

2.

Hacemos doble clic sobre el icono y nos dirigimos a la pestaña “Design” y luego a la pagina “Connections”

3. En la casilla “Inlets” agregamos la/s corriente/s que van a alimentar al separador. 4. En la casilla “Vapour” especificamos la corriente que va a funcionar como vapor de salida en el tope del separador 5. En la casilla “Light liquid” seleccionamos la corriente que va a funcionar como liquido liviano a la salida del separador. 6. En la casilla “Heavy liquid” seleccionamos la corriente que va a funcionar como liquido pesado a la salida del separador. Si todas las corrientes anexadas están correctamente definidas, la barra de estado en la parte inferior mostrara un mensaje de Ok tornándose de color verde. En caso de que los cálculos no puedan realizarse, la barra se tornara amarilla indicando que información es necesaria anexar para poder definir completamente la operación. De manera opcional, podemos ingresar a la pagina “Parameters” y agregar una diferencia de presión en la casilla “Delta P”.

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EQUIPOS ROTATORIOS Definiendo una bomba.

1. Agregar una bomba haciendo clic en el siguiente icono en la paleta 2. Hacemos doble clic sobre el icono y nos dirigimos a la pestaña “Design” y luego a la pagina “Connections”

3. En la casilla “Inlet” especificamos la corriente de entrada. 4. En la casilla “Outlet” especificamos la corriente de salida. 5. En la casilla “Energy” especificamos una corriente de energía para el duty del equipo. De manera opcional podemos especificar los valores para la caída de presión y el duty en la ventana “Parameters”, pero no es totalmente necesario ya que el valor del duty se calcula automáticamente al especificar una corriente de energía y el valor de la caída de presión se calcula automáticamente si se ha especificados la presión en las corrientes de entrada y salida. Si todos los valores han sido especificados correctamente, la barra de estado en la parte inferior mostrara un mensaje de Ok tornándose de color verde. En caso de que los cálculos no puedan realizarse, la barra se tornara amarilla indicando que información es necesaria anexar para poder definir completamente la operación.

Definiendo un compresor/expansor

1. Agregamos un compresor o un expansor desde la paleta de equipos. 2. Hacemos doble clic sobre el icono y nos dirigimos a la pestaña “Design” y luego a la pagina “Connections”

3. 4. 5. 6. 7.

En la casilla “Inlet” especificamos la corriente de entrada. En la casilla “Outlet” especificamos la corriente de salida. En la casilla “Energy” especificamos una corriente de energía. Hacemos clic en la pagina “Parameters” Especificamos un valor para el duty dentro de la casilla “Duty”

Si todos los valores han sido especificados correctamente, la barra de estado en la parte inferior mostrara un mensaje de Ok tornándose de color verde. En caso de que los cálculos no puedan realizarse, la barra se tornara amarilla indicando que información es necesaria anexar para poder definir completamente la operación.

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 TUBERIAS (PIPE SEGMENT Y GAS PIPE) Definiendo una sección de tubería de gas

1. Agregamos una sección de tubería de gas haciendo clic sobre el siguiente icono 2. Hacemos doble clic sobre el icono y nos dirigimos a la pestaña “Design” y luego a la pagina “Connections”

3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

En la casilla “Inlet” especificamos la corriente de entrada. En la casilla “Outlet” especificamos la corriente de salida. Hacemos clic en la pagina “Parameters” En la casilla “Pressure Drop” especificamos un valor para la caída de presión. Hacemos clic en la pestaña “Rating” en la pagina “Sizing”. Si deseamos agregar múltiples secciones de tubería hacemos clic en el botón “Add” Especificamos todos los valores necesarios para el dimensionamiento. Hacemos clic en la pagina “Heat transfer” y especificamos valores para la temperatura ambiental y el coeficiente global de transferencia de calor

Si todos los valores han sido especificados correctamente, la barra de estado en la parte inferior mostrara un mensaje de Ok tornándose de color verde. En caso de que los cálculos no puedan realizarse, la barra se tornara amarilla indicando que información es necesaria anexar para poder definir completamente la operación.

Definiendo un segmento de tubería

1. Agregamos un segmento de tubería haciendo clic en el siguiente icono 2. Hacemos doble clic sobre el icono y nos dirigimos a la pestaña “Design” y luego a la pagina “Connections” 3. En la casilla “Inlet” especificamos la corriente de entrada. 4. En la casilla “Outlet” especificamos la corriente de salida. 5. En la casilla “Energy” especificamos una corriente de energía. 6. Hacemos clic en la pagina “Parameters” 7. En la casilla “Pipe Flow Correlation” seleccionamos la correlación que deseamos usar para la tubería. 8. Especificamos un valor para la caída de presión en la casilla “Delta P” (el valor es automáticamente calculado si las corrientes de entrada y salida ya poseen especificaciones de presión). 9. Hacemos clic en la pestaña “Rating” en la pagina “Sizing”.

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 Tuberías (Pipe Segment) El segmento de tubo se utiliza para simular una amplia variedad de tuberías situaciones que van desde tuberías único o de múltiples fases planta con estimación de transferencia de calor riguroso, para una gran capacidad de bucle problemas de tuberías. Ofrece varias correlaciones de caída de presión:

Modos de cálculo La operación segmento de tubería contiene cuatro modos de cálculo:



Caída de presión



Longitud



Flujo



Diámetro

El modo se asigna de forma automática en función de lo se especifica información. Independientemente del modo que utilice, debe especificar el número de incrementos en el tubo. Los cálculos se realizan en cada incremento, por ejemplo, para determinar la caída de presión, los cálculos de los balances de energía y de masa se realizan en cada incremento, y la presión de salida.

Incremental Balances de materia y energía El algoritmo general consta de tres bucles anidados. El exterior estructura se repite en los incrementos (de presión, longitud o de flujo Modo), el bucle medio resuelve para la temperatura, y el bucle interior resuelve por presión. Los bucles medio e interno implementar un método de la secante para acelerar la convergencia.

La presión y la temperatura se calculan como sigue: 𝑄 = 𝑈 ∗ 𝐴 ∗ ∆𝑇𝐿𝑀 𝑄 = 𝑄𝑖𝑛 − 𝑄𝑜𝑢𝑡 Donde: 

Q

: cantidad de calor transferido



U

: coeficiente global de transferencia de calor



A

: área de transferencia de calor exterior



∆𝑇𝐿𝑀

: Log media de diferencia de T



𝑄𝑖𝑛

: El flujo de calor de la corriente de entrada



𝑄𝑜𝑢𝑡

: El flujo de calor de la corriente de salida

Figura Nº 21: Conexión de corrientes

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 Resumen de métodos Los métodos anteriores han sido desarrollados para la predicción de dos fases caídas de presión. Algunos métodos se desarrollaron exclusivamente para el flujo en tuberías horizontales, otros exclusivamente para flujo en tuberías verticales, mientras que algunos se pueden usar para cualquiera. Algunos de los métodos definen un mapa régimen de flujo y pueden aplicar específico correlaciones de caída de presión de acuerdo con el tipo de flujo predicho. Algunos de los métodos de calcular el líquido esperado atraco en el flujo de dos fases mientras que otros asumen una homogénea mezcla. La siguiente tabla resume las características de cada modelo. Información más detallada sobre cada modelo se presenta más adelante en esta sección.

Figura Nº22: Modelos para calculos de mecanica de Fluidos

No Utilizar con cuidado Si No

Flujo vertical Si Si Si Si

Almacenamiento de flujo Si No Si Si

Mapa de flujo Si No Si Si

Si

No

Si

Si

No Si Si Si No No

Si Si Si Si Si Si

Si No Si Si Si No

No No No Si Si No

Si

Si

Si

Si

No

Si

Si

Si

Modelo

Flujo Horizontal

Aziz, Govier & Fogarasi Baxendell & Thomas Begg & Brill Duns & Ros Greogory, Aziz, Mandhane Hagedorn & Brown HTFS Homogeneous HTFS Liquid slip Olgas 2000 Orkisewki Poettman & Carpenter Tacite Hydrodynamic Module Tulsa

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 Seleccione una de las siguientes



Actual. el diámetro nominal no se puede especificar



Cédula 40



Cedula 80



Cedula 160

Tipo de material de la tubería Drawn Tube Dibujar tubo Mild Steel Acero dulce Asphalted Iron Acero asfaltado Galvanized Iron Acero galvanizado Cast Iron Hierro fundido Smooth Concrete Hormigón liso Rough Concrete Hormigón rugoso Smooth Steel Acero liso Rough Steel Acero rugoso Smooth Wood Stave Madera lisa Rough Wood Stave Madera rugosa

Rugosidad absoluta, m 0.0000015 0.0000457 0.0001220 0.0001520 0.0002590 0.0003050 0.0030500 0.0009140 0.0091400 0.0001830 0.0009140

Heat loos Si se conoce la exigencia de calor total de la tubería, el balance de energía puede calcularse inmediatamente. Cada incremento se supone tener la misma pérdida de calor. Usted entra a la pérdida de calor de la tubería en el campo de la pérdida de calor. Esta suposición es válida cuando el perfil de temperatura es plana, lo que indica las bajas tasas de transferencia de calor en comparación con los flujos de calor de las corrientes. Este es el más rápido método de solución. Si se especifican tanto las temperaturas de entrada y salida, lineal perfil se asume y HYSYS puede calcular el calor total deber. Este método permite el cálculo rápido cuando la corriente se conoce las condiciones. Seleccione el botón de Pérdida de Calor para ver el calculado deber general de calor.

Overall HTC Si el HTC total (coeficiente de transferencia térmica) y una temperatura ambiente representativa son conocidos, el calor riguroso cálculos de transferencia se llevan a cabo en cada incremento.

Figura Nº22: Perdida de calor

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Segment HTC7 Si el coeficiente de transferencia de calor y un ambiente representativo temperatura son conocidos para cada segmento. Se puede especificar la temperatura ambiente y HTC para cada segmento de tubería que ha sido creado en la página acerca. HYSYS realiza calor riguroso transferir cálculos en cada incremento.

Cuando se selecciona el botón de radio Estimación HTC, el Heat Transferir los cambios de página a la ventana de propiedades se muestra en la figura a continuación. Métodos se utilizarán únicamente para tuberías monofásicas que operan a números de Reynolds alto (> 10.000). Los métodos Profes y HTFS deben proporcionar mucho mejor resultados para dos y tres sistemas de fase, y en el flujo laminar región a costa de cierto incremento en el tiempo de cálculo. En general la opción Profes se recomienda para la mayoría de tuberías aplicaciones, ya que tiene en cuenta plenamente el régimen de flujo en la tubería y es razonablemente eficiente en el cálculo. La opción es HTFS más cálculo intensivo, sobre todo en dos aplicaciones en fase donde se requieren cálculos de flash adicionales. Es se recomienda su uso en casos con un alto flujo de calor con alta temperaturas delta entre el contenido de tuberías y ambiente condiciones. Las cinco correlaciones proporcionadas son:



Petukov (1970)

ℎ= 

(𝑓⁄8)𝑅𝑒𝑑 𝑃𝑟 𝑘 ∗ 𝑑 1.07 + 12.7(𝑓⁄8)1⁄2 (𝑃𝑟 2⁄3 − 1)

Dittus and Boelter (1930) 𝑘 ∗ 0.023𝑅𝑒𝑑0.8 𝑃𝑟 𝑛 𝑑 Donde: ℎ=

0.4→𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜

𝑛 =0.3→𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑛𝑓𝑟𝑖𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 

Sieder and Tate (1936) Para flujo de 2 fases

7 El HTC general y Estimación HTC se pueden utilizar juntos para definir la información de transferencia de calor para el tubo. Si sólo conoce la temperatura ambiente, puede suministrarla en la sección general de HTC y tienen el valor global de HTC calculado por la sección Estimación HTC. Del mismo modo, es necesario para especificar la temperatura ambiente en la estimación de HTC sección para el segmento de tubería para tener la transferencia de calor suficiente información para resolver.

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Para flujo de una sola fase



Profes Implementa los métodos utilizados por el programa Profes Pipe Simulación (antes PLAC). Los métodos se basan en los mapas de flujo Profes para flujo horizontal y vertical, y las correlaciones apropiadas se utilizan para determinar el HTC en cada región del mapa de flujo.



HTFS. Implementa los métodos utilizados por los programas HTFS. Correlaciones independientes se utilizan para la ebullición y condensación de transferencia de calor, y para el flujo horizontal y vertical. Los métodos utilizados están documentadas en el manual HTFS.

Usted puede optar por incluir la resistencia térmica de la tubería en su Cálculos HTC seleccionando la casilla de verificación Incluir pared del tubo. La activación de esta opción requiere que se defina la conductividad térmica para el material de la tubería en la ventana de propiedades detalle de cada segmento de tubería. Los valores por defecto de conductividad térmica se proporcionan para los materiales estándar que se pueden seleccionar en el segmento de tubería.

Figura Nº23: Segmento HTC

Estimate HTC

Figura Nº24: Calculo de transferencia de calor

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Conducción Fuera / convección Fuera de convección ya sea aire, agua o tierra pueden ser incluidos mediante la selección de la casilla de verificación Incluir HTC exterior. Para el aire y agua, la velocidad del medio ambiente está por defecto en 1 m/s, y es modificable por el usuario. La transferencia de calor por convección fuera coeficiente de correlación es para el flujo pasado tubos horizontales (JP Holman, 1989):

Si se selecciona el suelo como el medio ambiente, el tipo de suelo, entonces se puede seleccionar. La conductividad térmica de este medio aparece, pero también es modificable escribiendo encima del valor predeterminado. Los tipos de tierra y sus correspondientes conductividades se tabulan a continuación:

Tipo de Tierra

Conductivid ad (W/mK)

Tipo de Tierra

Conductivida d (W/mK)

Dry Peat

Turba seca

0.17

Arcilla congelada

2.50

Wet Peat

Turba húmeda

Frozen Clay

0.54

Gravel

Grava

1.10

Icy Peat

Turba helada

1.89

Sandy Gravel

Grava arenosa

2.50

Arena seca

0.50

Limestone

Caliza

1.30

0.95

Sandy Stone

Piedra arenosa

1.95

2.20

Ice

Hielo

2.20

0.48

Cold Ice Loose Snow

Helada

2.66

Nieve suelta

0.15

Hard Snow

Nieve dura

0.80

Dry Sand Moist Sand Wet Sand Dry Clay Moist Clay Wet Clay

Arena húmeda Arena mojada Arcilla seca Arcilla húmeda Arcilla mojada

0.75 1.40

En HYSYS, el valor del coeficiente de transferencia de calor de los alrededores es basado en la siguiente ecuación resistencia a la transferencia de calor:

Donde: 

Hentorno : coeficiente de calor que rodea



Rentorno : entorno de resistencia a la transferencia de calor



Zb

: la profundidad de la cobertura a la línea central de la tubería.



Ks

: conductividad térmica tubería – material circundante (aire, agua, suelo)



Dot

: diámetro exterior de la tubería, incluyendo el aislamiento

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Conducción a través de aislamiento Conducción a través del aislamiento o cualquier otro revestimiento de la tubería también se puede especificar. Varios materiales representativos se proporcionan, con sus respectivas conductividades térmicas. Debe especificar un grosor para este recubrimiento.

Profes Método Ceras La deposición de la cera del aceite a granel sobre la pared de la tubería es supone que sólo ser debido a la transferencia de masa, la dispersión de cizallamiento no es considera que es un factor significativo. La tasa de deposición es descrito por:

Aislamiento/tubería Evacuated Annulus Urethane Foam

Anillo evacuado Espuma de uretano

Conductividad (W/mK)

Asphalt

Asfalto

0.700

0.018

Concrete

Hormigón

1.00

0.080

Concrete Insulated

Hormigón con aislamiento

0.500

0.035

Neoprene

Neopreno

0.250

0.070

PVC Foam

Espuma de PVC

0.040

Manta de fibre

0.030

PVC block

Bloque de PVC

0.150

Bloque de plastico

0.036

PolyStyrene Foam

Espuma de poliestireno

0.027

Bloque de vidrio

Fiberglass Block

Bloque de fibra de vidrio Manta de fibra

Plastic Block

Aislamiento/Tubería

0.005

Glass Block

Fiber Blanket Fiber Blanket – Vap Barr

Conductividad (W/mK)

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0

PRACTICANDO FAMILIARIZACION CON EQUIPOS BASICOS DE PROCESO El objetivo de la siguiente practica es que el estudiante, pueda familializarse con los equipos basico de proceso, con el fin de entender los grados de libertad que gobierna cada uno. Introducir los siguientes datos para dar inicio a la simulacion

DIAGRAMA DE FLUJO

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PRACTICA DE CLASE 1 De un tanque de almacenamiento cerrado provisto de un respiradero a la atmosfera se desea bombear agua a 20 C, hacia una torre de absorcion. El nivel de liquido en el tanque se encuentra a 1.5 metros sobre el eje de la bomba, el caudal es de 20 m3/h. La conexion de entrada del agua en el tope de la torre se halla a 7.5 m sobre el nivel del eje de la bomba. La linea de succion consiste de tuberia de acero dulce de 2" (5.08 cm) de diametro nominal, No. de cedula 40 y 10 m de longitud, posee 2 codos estandar y una valvula de compuerta " gate" abierta. La linea de descarga tambien es de 2" No, de cedula 40 y 60 m de longitud, tiene 2 codos estandar, y una valvula de control, y la presion manometrica minima requerida es de 10 psig. Calcular la potencia necesaria de la bomba para realizar un presion de descarga de 50 psia, asumiendo que a lo largo del tramo II habra grandes perdidas de presion, por un mal disheno de caneria.

Paso 1.- Ingresar las condiciones y compocision del fluido

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Paso 2.- Insertamos un segmento de Tuberia, especificando un flujo de salida y su corriente de energia, e ingresamos a la ventana del pipe segment haciendo doble "click".

Paso 3.- Ahora nos vamos a la opcion " Parameters" y damos en la opcion " Beggs and Brill (1979)" correlacion que se adecua a la mayoria de patrones de flujo

Paso 4.- Ahora nos vamos pestaña "Rating" y damos en la opcion " Append Segement" lo cual es agregar segemento de tuberia

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Paso 5.- Especificamos los datos de tuberia correspondiente de la siguiente manera: 1.- Hacemos click en la opcion "View Segment", el cual nos llevara a una ventana de informacion de la tuberia "Pipe Info" 2.-Escogemos el esquema planteado por la pregunta, en este caso "Schedule 40" 3.-Ahora escpgemos el diametro nominal de 2" (50.80 mm). 4.Proximo a ello damos en la opcion especificar "Specify"

Paso 6.- Escogemos la tuberia Acero Dulce " Mild Steel" y agregamos, los accesorios descritos por el problema, comjuntamente con la longitud de la tuberia y el cambio de elevacion "Elevation Change"

Nota: Por lo tanto al agregar todos los paramteros, notaremos que se tornara de color verde por lo que se ha ejecutado correctamente.

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Paso 7.- De la paleta de objetos, agregamos la bomba, ahora agregamos el grado de libertad requerido por la bomba, en este caso se agregara 50 psia a la corriente de salida de la bomba.

Ahora vemos que habra corrido correctamente, tornadose de color verde.

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 Paso 8.- Ahora agregamos el segundo segmento de tuberia, que vendria a ser especificado de la siguiente manera.

Paso 9.- Seguidamente nos vamos a la opcion "Heat Transfer" y digitamos 0.00 en perdidas de calor "Heat Loss", y observamos que se tornara de color verde.

Por lo tanto nuestro diagrama de flujo quedara de la siguiente manera: DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO

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PRACTICA DE CLASE 2 Se desea transportar en un gasoducto Gas Nitrogeno a una estacion de compresion que esta situada a 60 m, la condiciones aguas arriba son 25 C y 206.2 Kpa con un flujo masico de 100 kg/h, el cambio de elevacion que presenta el terreno hasta la estacion es de 15m. La tuberia esta especificada como SCH 40, de material " Mild Steel" de 2" de diametro nominal. Calcule las condiciones a la que llegas a la estacion de compresion y se debe verificar que la tuberia opera en buenas condiciones (Verificar la velocidad).

GASODUCTO

CONSIDERACIONES • Considere que no hay transferencia de calor al ambiente

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 PRACTICA DE CLASE 3 Se desea descargar agua de un Tanque de almacenamiento de 100 m3, contenido en ella un 85% agua de su volumen total, a una altura de 1 m sobre el eje de la bomba, el cual se desea descargar a una unidad de proceso de requerimiento 30 psia. La distancia del tanque a la bomba es de 100 m de longitud, utilizando una cañería de acero al carbono sin revestimiento con las siguientes características.

Características de la tubería de Transporte Material Longitud Conductividad tubería Rugosidad

Acero al Carbono [m] [W/m-K] [mm]

100 38.66 0,04572

CALCULE:

a) El diámetro nominal de la cañería para un esquema 40 STD, tomado como mínimo 4psi/100 ft. (parámetro recomendado por ingeniería). b) Cuál debe ser la potencia de la bomba, para descargar el agua en 5 horas. c) Cuál sería la potencia de la bomba haciendo un diseño “STAND BY”, utilizando 2 bombas en paralelo. CONSIDERACIONES • • • • •

Considere que no hay transferencia de calor al ambiente Considere los “fittings” necesarios para el diseño. Considere que el nivel del tanque se mantiene constante Tome como referencia la boquilla de salida de flujo del tanque Asumir que el nivel del tanque esta 1 metro por encima del nivel de entrada de sucion de la bomba

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 PRACTICA N0 1 Se Almacena Gas Licuado del Petróleo en un Tanque esférico de 6 m de diámetro externo, el volumen contenido de GLP es el 85% de su volumen total, un Ingeniero de diseño debe hallar la potencia necesaria para descargar el GLP en 2 horas. En mantenimiento se dispone de una bomba cuya eficiencia es del 45%, por malas rutinas de operación, el jefe de la unidad indica que debe implementarse dicha bomba, ya que el area de bombeo cuenta con una sola bomba de eficiencia del 75% de tipo centrifuga y potencia conocida. Los tramos de cañería esquema 80 están especificado de la siguiente manera:

LAS CONDICIONES DE OPERACION Y COMPOCISION DEL FLUIDO SON :

CONSIDERACIONES • • • •

Considere una caida de presion de 4psi/100 ft en los tramos de cañería I y II Considere los “fittings” necesarios para el diseño. (Si Corresponde) Considere que el nivel del tanque se mantiene constante Asuma que hay un cambio de elevacion en los tramos I de 1.5 m" Nivel del liquido sobre el eje de la bomba"

•

Asumir que la reduccion en la TEE a la entrada de area del bombeo es de 3"/2".

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NOTA Las Bombas tienen las mismas caracteristicas lo que implica que el conjunto motor-bomba es el mismo para ambos. Use todas las operaciones logicas necesarias para la resolucion del problema.

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO

CALCULE: a) Cual es el diametro nominal de Tuberia usando un SCH 80 b) Calcule la potencia equivalente de las bombas P-101 y P-102, para tener una presion de descarga de 20 Bar al final del Tramo II c) Cual es la Presion de descarga de las bombas d) Cuál es la relacion de flujo (R) optimo para satisfacer las condiciones de operacion de la bombas e) Cual es la velocidad adquirida por el fluido en la TEE reductora, si se toma en cuenta como parametro limite de diseño 3 m/s, velocidad tipica en tuberias de proceso.

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SIMULACION DE EQUIPOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

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INTRODUCCION La Transferencia de calor es una parte esencial de la mayoria de los procesos quimicos. El tipo de equipo de Transferencia de calor mas comunmente usado es el omnipresente intercambiador de calor de tubo y coraza. La palabra "Intercambiador" realmente se aplica a todo tipo de equipos en los que se intercambia calor pero suele emplearse mas especificamente para denominar equipos en los que se intercambia calor pero suele emplearse mas especificamente para denominar equipos en los se intercambian calor entre dos corrientes de un proceso. Los intercambiadores en los que se calienta o se enfria un fluido de proceso mediante corrientes procedentes una planta de servicios se denominan calentadores y refrigerantes. Si el intercambiador se evapora la corriente del proceso, se le denomina evaporizador, caldera si esta instalado en una columna de destilacion, y evaporador si se usa para concentrar una disolucion.

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SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 CALENTADORES/ENFRIADORES (HEATERS/COOLERS) Definiendo un calentador/enfriador de corriente 1. Hacemos clic en el icono del calentador o el enfriador desde la paleta de procesos

2. Hacemos doble clic sobre el icono y nos dirigimos a la pestaña “Design” y luego a la pagina “Connections”

3. En la casilla “Inlet” seleccionamos la corriente que va a alimentar al calentador o enfriador 4. En la casilla “Outlet” seleccionamos la corriente de salida para el calentador/ enfriador.

5. En la casilla “Energy” seleccionamos la corriente de energía que usaremos para generar el delta de temperatura en la corriente.

6. Nos dirigimos a la pagina “Parameters” y especificamos un valor para la caída de presión en la casilla “Delta P” (el valor es automáticamente calculado si las corrientes de entrada y salida ya poseen especificaciones de presión).

7. Especificamos un valor para el duty en la casilla “Duty” (este valor es automáticamente especificado como el valor del flujo de calor de la corriente de energía en el caso de que haya sido colocado, o calculado automáticamente si las temperaturas de las corrientes de entrada y salida han sido especificadas).

Si todos los valores han sido especificados correctamente, la barra de estado en la parte inferior mostrara un mensaje de Ok tornándose de color verde. En caso de que los cálculos no puedan realizarse, la barra se tornara amarilla indicando que información es necesaria anexar para poder definir completamente la operación.

Modelo simple El modelo simple le permite especificar la pérdida de calor directamente, o el calor necesarios para producir calentamiento o enfriamiento deseado 

Buen valor U



Temperatura ambiente



Modela solo un lado del intercambiador

El área de transferencia de calor, A, y la temperatura del fluido, Tf, son calculado por HYSYS usando la siguiente ecuación: 𝑄 = 𝑈𝐴(𝑇𝑓 − 𝑇𝑎𝑚𝑏 ) Para un portátil, los parámetros disponibles para el modelo simple aparecen en la siguiente figura.

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 HEAT EXCHANGER (INTERCAMBIADORES DE TUBO Y CORAZA)

El intercambiador de calor se realiza de energía y material de doble cara equilibrar los cálculos. El intercambiador de calor es muy flexible, y puede calcular temperaturas, presiones, flujos de calor (incluyendo pérdida de calor y la fuga de calor), los flujos de corriente de material, o UA. En HYSYS, usted puede elegir el Intercambiador de Calor Modelo para su análisis. Sus opciones incluyen un diseño de análisis Punto Final modelo, un ideal (Ft = 1) contracorriente modelo de diseño ponderado, un método de clasificación de estado estacionario, y un método de clasificación dinámica para utilizar en simulaciones dinámicas. El método de clasificación dinámica es disponible como un modelo básico o detallado, y también puede ser utiliza en el modo de estado estacionario por calificar Intercambiador de calor. La unidad operación también permite el uso de terceros Intercambiador de calor métodos de diseño a través de OLE extensibilidad

Los cálculos de intercambiadores de calor se basan en balances energéticos para los fluidos caliente y frío

ESPECIFICACIONES PARA UN HEAT EXCHANGER •

Balance de calor = 0 (Duty error spec)

•

Caída de presión al lado de la carcasa y los tubos

Una especificación extra que puede ser: •

Temperatura de la corriente de salida

•

Mínima diferencia de temperatura

• •

UA Promedio LMTD Diferencia media logarítmica de temperaturas

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 MODELOS UTILIZADOS EN ESTADO ESTACIONARIO OPCIONES DE CALCULO PARA EL HEAT EXCHANGER *End Point *Weighted *Steady state rating *Dynamic rating

Sin cambio de fase

T

Cambio de fase

T H Se utiliza el modelo End Point

H Se utiliza el modelo Weighted El intercambiador de calor se divide en sectores para estimar correctamente el ∆T ml

Los principales supuestos del modelo son las siguientes:



En general, el coeficiente de transferencia de calor,

es constante.



Los calores específicos de los flujos tanto de carcasa y tubos secundarios son constante.

El modelo de Punto inal trata a las curvas de calor tanto para calor Lados Intercambiador como lineal. Para problemas simples, donde no es cambio de fase y los IP relativamente constante, esta opción puede ser suficiente para modelar su intercambiador de calor. Para el calor no lineal problemas de flujo, el modelo ponderado se debe utilizar en su lugar. Los siguientes parámetros están disponibles cuando el punto final se selecciona el modelo

El modelo ponderado es un e celente modelo para aplicar a los no-lineal problemas de la curva de calor tales ast e cambio de fase de pura componentes en uno o ambos lados intercambiador de calor. con el odelo ponderado, las curvas de calentamiento se divide en intervalos, y un balance de energía se realiza a lo largo de cada intervalo. L D y se calculan para cada intervalo en la curva de calor, y sumados para calcular el intercambiador general . El modelo ponderado sólo está disponible para los contra-corriente intercambiadores, y es esencialmente la energia y balance de materiales modelo. Las configuraciones de geometría que afectan al pie factor de corrección no se tienen en cuenta en este modelo.

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Air cooler

El funcionamiento de la unidad del refrigerador de aire utiliza una mezcla ideal de aire como el calor transferir medio para enfriar (o calor) una corriente de proceso de entrada a un necesaria condición corriente de salida. Uno o más ventiladores circulan el aire a través de haces de tubos para enfriar fluidos de proceso. El flujo de aire Se pueden especificar o derivado de los datos de características del ventilador. El refrigerador de aire puede resolver muchos conjuntos diferentes de especificaciones incluyendo la: 

En general, el coeficiente de transferencia de calor, UA



El flujo de aire total



Temperatura de la corriente de salida

Estado Estacionario Utiliza la misma ecuación básica y el Intercambiador de calor, funcionamiento de la unidad, sin embargo, la operación del refrigerador de aire puede calcular el flujo de aire sobre la base de la información de clasificación del ventilador.

Los cálculos de aire más frío se basan en un balance de energía entre las corrientes de aire y de proceso. Para un aire contracorriente Enfriador, el balance de energía se calcula como sigue: 𝑀𝑎𝑖𝑟𝑒 (𝐻𝑜𝑢𝑡 − 𝐻𝑖𝑛 )𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝑀𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜 (𝐻𝑖𝑛 − 𝐻𝑜𝑢𝑡 )𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜 Donde:  

𝑀𝑎𝑖𝑟𝑒 : caudal másico de la corriente de aire 𝑀𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜 :caudal másico de la corriente de proceso



H

:entalpía

El deber del refrigerador de aire, Q, se define en términos del calor global coeficiente de transferencia, el área disponible para intercambio de calor, y el registro de diferencia de temperaturas media: 𝑄 = −𝑈𝐴∆𝑇𝐿𝑀 𝐹𝑡 Donde 

U

: coeficiente global de transferencia de calor



A

: área de superficie disponible para la transferencia de calor



∆𝑇𝐿𝑀

: iniciar diferencia media de temperatura



𝐹𝑡

: factor de corrección

El factor de corrección LMTD, Ft., se calcula a partir de la geometría y la configuración del refrigerador de aire.

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Transferencia de Calor El refrigerador de aire utiliza las mismas ecuaciones básicas del balance de energía como la operación de la unidad de intercambiador de calor. Los cálculos de aire más frío se basan en un balance de energía entre el proceso de aire y arroyos. Para una corriente transversal del refrigerador de aire, se muestra el balance energético como de la siguiente manera:

𝑀𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜 (𝐻𝑖𝑛 − 𝐻𝑜𝑢𝑡 )𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜 − 𝑀𝑎𝑖𝑟𝑒 (𝐻𝑜𝑢𝑡 − 𝐻𝑖𝑛 )𝑎𝑖𝑟𝑒 = 𝜌

𝑑(𝑉𝐻𝑜𝑢𝑡 )𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑡

Donde: 

𝑀𝑎𝑖𝑟𝑒 : caudal másico de la corriente de aire



𝑀𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜



𝜌

: Densidad



𝐻

: Entalpia



𝑉

: volumen de tubo enfriador de aire

:caudal másico de la corriente de proceso

Caída de presión La caída de presión del refrigerante del aire se puede determinar en una de dos maneras: • Especificar la caída de presión.

• Definir una relación de flujo de presión en el enfriador de aire por especificando un valor k. Si se elige la opción de flujo de presión para la caída de presión determinación en el refrigerador de aire, un valor k se utiliza para relacionar la pérdida de presión por fricción y el flujo a través del intercambiador. Este relación es similar a la ecuación de la válvula en general:

𝐹𝑙𝑢𝑗𝑜 = √𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 ∗ 𝑘√𝑃1 − 𝑃2 La ecuación de flujo general utiliza la caída de presión a través de la Intercambiador de calor y sin ninguna contribución de cabeza estática. La cantidad, P1 - P2, se define como la pérdida de presión por fricción que se utiliza para el "tamaño" del enfriador de aire con un valor k.

SIMULACIÓN DE PROCESOS APLICADO A LA INDUSTRIA USANDO ASPEN HYSYS V8.0 Horno (Furnace)

El calentador dinámico Fired operación (Horno) realiza la energía y balances de materia para modelar un tipo de calentador de fuego directo horno. Este tipo de equipo requiere una gran cantidad de calor de entrada. El calor se genera por la combustión de combustible y transferido a procesar streams. Un diagrama esquemático simplificado de un calentador de fuego directo se ilustra en la siguiente figura.

TABLE 26-10 Flammability Limits, Autoignition Temperature, and Flash Points of Selected Substances in Air at Atmospheric Pressure

Chemical compound

Flam. limits, lower, % v/v

Flam. limits, upper, % v/v

Autoignition temperature, °C

Flash point, closed cup, °C

Flash point, open cup, °C

Acetone Acetylene Ammonia Benzene n-Butane Carbon disulfide Carbon monoxide Cyclohexane Ethane Ethylene Ethylene dichloride Ethylene oxide Hydrogen Methane Propane Propylene Styrene Toluene Vinyl chloride

2.6 2.5 15 1.4* 1.8 1.3 12.5 1.3 3.0 2.7 6.2* 3* 4 5 2.1 2.4 1.1* 1.3* 4*

13 100 28 8.0* 8.4 50 74 7.8 12.4 36 15.9* 100* 75 15 9.5 11 6.1* 7.0* 22*

465 305 651* 562* 405 90 — 245 515 490 413* 429* 400 540 450 460 490* 536* 472*

−18 — — −11 −60 −30 — −20 −135 −121 13 — — —