Diseño térmico de economizador

141833UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA UNIDAD IZTAPALAFA DIVISION DE CIENCIAS EASICAS E INGENIERIA I~DISENO TERMICO DE ECONOMIZADO RES^ REPORTE FINAL DEL SEMINARIO CARRERA:INGENIEHIA, EN ENERGIA SEPTIEMBRE,1787 !!e AVE. EJE CENTRAL LAZAR0 CARDENAS No.152 (antes Av. Cien Metros)*APARTADO POSTAL 14-805 MEXICO 14, D.F. CONMUTADOR: 567-66-a)Y 567-91-09 DlRECClON CABLEGRAFICA "IMEPET" TELEX: 017-73-116 INSTITUTO MEXICANO DEL PETROLEO ECDA-024 147833 Q 2 1 de f e b r e r o 1 9 8 7 Coordinador de l a Liccnclrtura de Ingenierfa en E n e r y f i U n i v e r s i d a d Autónoma Metropolitana Un i d a d I N 6 . RODULFO VAZQUEZ RODRIGUEZ P r e s e n t e I z t a pa 1a pa Por medio de l a presente n o s dirigimos a usted para camun_fcar% le que el S r . Francisco R o b l e s Lbpcz, e s t u d i a n t e de l a tOc+a='' ciatura en Ingenierfa en Energía, con número de matrfcútr: 8 2 3 2 5 9 4 6 ha s i d o aceptado p o r esta Institución para lliirir\r ' cabo su S e n i n a r i o de Proyectos I y I 1 con e1 tema: *WreU+..' . " Térmico de Economizadorar p a r a G e m r a d o r r r de V a p o r m . ülcho tema s a r d dcíarrollrdo CORO parte do sus a c t f v t d i t t e s en de DireHo Térmico de € q u i p 0 de Coaburtlbn, con u n h o r a r i o de 9:OO a 1 4 : O O hrt., d i a r i a m e n t e de lunar a viernes, a partir d e l d f a 9 de f e b r e r o hasta el 3 1 de , j u l i o del aRo en curso. el Departamento En el desarrollo de s u tema s e designa como a s e s o r por parte del I H P . , a la i n g . M a r f a d e l Consuelo 66aer C o l f n . S i n otro p a r t i c u l a r p o r e l aioiento quedo de u s t e d . FERN'ÁKDO @ R T E G A L C P E Z D e p a r t e m e n t o de Diseño T€rmíco de Equipo da Coabustión c.c.p.- A' C' Ins. M a r í a del C o n s u e l o G i m e 2 C . Interesado ~~ W"' INSTITUTO MEXICANO DEL PETROLEO EJE CENTRAL LAZAR0 CARDENAS NO. 152 0 APARTADO POSTAL 14-805 07730 MEXICO, 13.F. O CONMUTADOR: 567-66-00 Y 567-91-00 ELEX EX oi7-73-.116 O DlRECClON CABLEGRAFICA "IMEPET" PROGRAYA DE ACTIVIDADES DEL SEMINARIO DE PROYECTOS I Y I1 A REALIZAR POR FRANCISCO' ROBLES LOPEZ E N EL DEPARTAMENTO DE D I S E N G T E R M I C Z C: TEMA: OBJETIVO: E Q U I P O DE C O M B U S T I O N . D I S E N O TERMICO DE ECONOMIZADORES D E S A R R O L L A R L A M E T O D O L O G I A Y SECUENCIA DE CALCULO P A R A E L D I S E N O T E R M I C Q D E E C O N O M I Z A D O R E S E I M P LE MENTARLA EN U N PROGR4A DE COMPUTADORA. 1.2.- ACTIVIDADES: RECOPILAR INFORMACION BIBLIOGRAFICA - 3.- ELABORAR RESUMEN DE PATOS OBTENIDOS QUE ES U N ECONOMIZADOR E N QUE RANGO-DE CAPACIDADES .DE-IAS C A L D T RAS PUEDE UTILIZARSE C A R A C T E R I S T I C A S R E Q U E R I D A S DE LOS M A T E R I A L E S E M P L E A D O S Y REQUISITOS D E CALIDAD DEL AGUA. G E O M E T R I A S RECOMENDADAS: D I A M E T R O S DE TUBOS, ESPESORES, ARREGLO, DISTANCIAMIENTO ENTRE TUBOS, ETC. METODOS DE CALCULO PROPUESTOS (EVALUACION Q DISENO) DESARROLLO DE SECUENCIA DE CALCULO BALANCE GLOBAL DE CALOR D E T E R M I N A C I O N D E C O E F I C I E N T E S DE T R A N S F E RENCIA DE CALOR - PERFIL DE TEMPERATURAS CALCULO (CQMPROBACION) DEL AREA REQUERIDA (PROPUESTA) CALCULO DE CAIDA DE PRESION POR DENTRO Y FUERA DE TUBO$ - - .I IMPLEMENTACION DE LA SECUENCIA DE CALCULO EN LA COMPUTADORA ELABORACION DE REPORTE FINAL 5.- ) -I - DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROGRAMA DATOS EJEMPLO ELABORACION DE U N CROQUIS TERMICO BIBLIOGRAFIA E PROYECTOS I QUE COMPRENDE DEL 9 DEFEBRERO AL 10 DE ABRIL SE ENTREiT.?A EL REPORTE DE LAS ACTIVIDADES UNO Y DOS. E L IVFORME DE LAS ACT1 VIDADES FLSTANTES SE ENTREGARA COMO PARTE DEL INFORME FINAL DEL PROYECTO, Q U E C0MPRENDEY;A EL SENINARIO DE PROYECTOS I1 QUE ABARCA DEL 13 DE ABRIL AL 3 1 DE JULIO. 1987 .DiSEÑD TERMICO DE ECONOMIZADORES d e proyectos 11evado a cabo en e l : R e p o r t e del s e m i n a r i o DEPARTAMENTO DE DISENO TERMICO DE EQUIPO DE COMBUSTION DEL INSTITUTO MEXICANO D E L PETROLEO Por F r a n c i s c a R o b l e s LÓpez Carrera: I n g e n i e r i a en Energía U n i v e r s i d a d Autónoma Metropolitana Unidad I z t a p a l ñ p a División de Ciencias Basicas E Ingeniería S e p t i e m b r e . Ll35 eciiuciones que correlticionan CQIIO la5 f igiiras 1135 y tablas.jeEo sibrutinsis lu determinadus de I en el Departúnento del Térsico.jo se conto con l a asel. de quien quedo miiy agradecido. maríli del Conc.de Mexicano Ingenierío de COmblistlb Instituto del Pet rcíleo . i i t i l i m d a s en e l progrimar flieron divisiin así también a l g i i n l i s de de 1li.or<n de L a Ing.En la realización de este trnba.uelo G&ez C o l i n . 3 Por l a pored del tubo U + 4 Por ensuciamiento . l Transferencia de ccllor IU+2 Evaluación o diseño U + CALCULO DE RESISTENCIAS AL FLUJO DE DE CALOR V.1 Por peliculo de gases V + i + iCoeficiente peiicuiar por convección V + 1 + 2 Coeficiente pelicular por radiación V.2 Por película de agua U .CONTENIIIG I + INTHODUCCION XI+ RECUPERHCION DE CALOR EN CALDERAS I I I + ECOI4OPiIZADORES I11 + 1 alle son los economizadores I I I + 2 Rango de capacidades en que pueden u t i l i z a r s e 111 + 3 Caracterfsticas requeridas de 105 materiales empleados I I I + 4 Requisitos de calidnd del agua de alimentación I I I + 5 Geometrias utilizadas I I I + C i + l Arreglos utilizados I I I + S + 2iliametros de tubos I I I + 5 + 3 Di stanc iani en tos I I I + s Corrosion externa 11117 Pérdida de tiro I I I + 8 Presión del agua IV + METOIIOS EiE CALCULO PROPUESTOS I U . l Listaido d e l programa V I I I I L DiqrnntQ de f l u j o VI11 +3 Instructivo d e l p r o g r a m 1 x 1 EJEMPLO DE ChLCULO 1:x.i Datos IX12 R e s u l t a d o s IX13 Croquis t é r m i c o X I CONCLUSIONES X I . BIBLIOOHAFIA ._- gCkSé5 VI + 2 Lodo d e l aqua U I I + SECUENCIA D E CALCULO VI1 1 C o n s i d e r a c i o n e s WIIIS DIltOS U I I + 3 Secuenció U I I I I Zi'íPLEMENTACION T I E LA SECUENCIA DE CALCULO EN UN YROGRfiHA i1E COMPUTADORA W I I l . DETERHINACION kE LAS CAIIIAS DE PRESION U I + l Lado de .VI. Algunas energin. este rdpido es l a formo de energía nd5 usadn. para Se puede hacer un sea mostrar que un mejoramiento por pequeño que energética. en f o r m óptimo se u t i l i c e l a energía3 Un proceso industrial. se entiende evitando el un^ de 111 energía estrictamente se r e f i e r e desperdicio. por eficiente. reduce e l consumo de combustible. para obtener productos o En la industria. priihas y no es m á s que l a entrado de sntisfactores.cuyas existencias provienen disminuyen Q de los hidrocarburos. l a vista un e n e r g h c o sustituto. materias energía. necesaria. e l calor. consecuencia. l a fuente de c. para preservurlos hasta encontrarlec relevo energético. Las tres c u a r t ~ spartes de l a energia en e l mundo recursos finitos. no h w en 13 d f a con diti.I+ XNTHODUCCION S i n energeticos es imposible l a supervivencia de 111 sociedad moderna. la lo eficiencia Y por t m t o los costos de operación. son el de ins medidas recomendadas parn l a conservación mejoramiento de l a eficiencia en procesos de de . y eficientemente dentro y fuera de la industria. a1 hecho de que dadsi determinada cantidad de factores de produccio'n. la utilización Y Por e l término racional.lciilo en calor son los combustibles f Ó s i l e s . no a1 menos se tienen que u t i l i z a r racional corto plúzo. e5 pnra limitar instalar controles modernos y efectivos para l a combustión. si Ins se puede de producir son ads vapor de menos perdidas calor minimizadas y l a combustión es optinizada* Controlar las pérdidas de calor es uno de l o s caninos # para nte. el m4s importrlnte e l gran medio uso de de -- transferencia transporte de calor. de vapor especialmente de es reducen l a eficiencia de muchos s i s t e m s que generilcidn recomendada a nbo. tiire condicionado y calefncciÓn* El vapor y es. Para aprovechar l a m y o r cantidad posible del calor de se instala equipo de recuperación de los gases de l a combustión. Mejorando 113 eficiencia3 de las calderas. Y por mucho. increnentados en e l aqua de alimentacion * . en unidades mis v i e j a s . Y calor (econorizodores operación de calentadores de a i r e ) . calderas.jo del 70 X * Otra medido efectiva e l consumo de combustible. combustible. & s altas generadores de vapor. por l o que éstos deben de operar a l a s m eficiencia5 posibles. intercambiadores de calor. siempre que e l ahorro en l a los costos l a caldera proreto l a Justificación de de i n s t ~ ~ l a c i ó de n estos equipos+ Los economizadores calientan e l aqua de 113 alimentación con e l calor cnpturado. es por e l l o . sistemlis de vapor. increnentando l a e f iciencio de caldera en un 1 X por cada 10 o 11 GF.jorar l a ef iciencia de las c ~ l d e r a s ~ Estas perdidas.calentamiento. Se dio l a oportunidad de desarrollar e l ten13 : Diseño térmico de economizadores. economizadores integrante de calderns de gran ttiinaño y posible complemento de unidades menores pcira aumentor su eficiencia. . 5e est& trabaajando en siendo los la evaluacidn parte diseño térmico de calderas.En e l departamento de diseño t4rmico de equipo de combustiónl del Instituto y Mexicrino del PetrOleo. c o n s t i t u y e n l a mayor p é r d i d a de c a l o r . por i n s t a l a c i ó n de equipo o calentadores de a i r e de c a l o r - sea economizadores la que ukan e l c a l o r de e s t o s gases. increaentada l a temperatura d e l agua de alimentación. pueden reducir I consumo de combustible. Los calentadores de a i r e t r a n s f i e r e n c a l o r de l o s gases de chimenea a l a i r e de combustión que va a e n t r a r a 1 hogar. Si se aprovecha una griín p a r t e d e l c a l o r contenido I en los productos de combustión de combustión de La temperatura recuperación ( una ve8 que éstos hun abandonado l o s zonas 181 c a l d e r a . p o r cada 10 o 11 GF.X I + RECUPERACION DE CALOR EN CALDERAS En t o d a s las clilderasl e l c a l o r contenido en l o s gases de l a energ f a * la Estos Y chimeneal gases representu combustioh un c o n s i d e r a b l e d e i p e r d i c i o de t i e n e n temperaturas a r r i b ó de de ambiente. increnentando la e f i c i e n c i a de l a c a l d e r a en un 1 Y. puede ser incrementadú reduciendo la de eficiencia de l o s gases de chimenea. salida+ en que es reducida l a temperatura de los gases Y Q la el Economizadores calentadores de a i r e .s X por cada 100 GF. en o t r a s i r e a s de l a c a l d e r a + 7 $9 ‘i A V \ Los economizadores c a l i e n t a n e l agua de a l i m e n t a c i ó n con energía capturada. Por cllda 100 l a e f i c i e n c i a e5 mejorado alrededor d e l 1 + 7 X I Generalmente. t a n t o como un 6 X . 10 e f i c i e n c i a general numenta de 3 a 5 X. l a e f i c i e n c i a se incrementa alrededor d e l 2. OF incrementados en l a temperatura d e l a i r e . # para inicinr el aprovechamiento de calor en un economizador* El equipo de recuperación de calor. o bien. variar. 105 gases. lci temperatura de los gases de conbustiÓn. es l a mis económica. con l a s condiciones de trabajo. permite aumentar 1 0 cgípacidad de una caldera ya instalada. Hay. pueden elevar de tal manera el capital invertido y los gastos fi. invariablemente. desciende hasta un punto en e l que resulta mas econchico detener l a absorci6n de color en l a s superficies de a la caldera la temperatura de saturation. que sirriba y abajo de este los costos de producción de vapor aumentan+ Las reducciones excesivtis de la temperatura de l o s góses de combustión. para determinado rendimiento requerido. se determina por los fnctores siguientes la : . una temperatura determinada de nivel. reducir e l tamaño de una u n i d a d por instalarse. de acuerdo tipos de calderas.jos que cualquier mejoramiento de l a eficiencia seria anulado couIpletanente* La temperatura / de entrada de los gases a los con diferentes diversos equipos de recupersicion de calor. características del combustible Y con l a s condiciones de l a combustión* La tempernturu Q 113 que pueden ser reducidos l o s gases durante su paso a t r a v i s de unidad.El uso de equipo de recuperación de calor no se puede ~ustific~í sr i : (1) Los costos de combustible son baiosr (2) S i e l trnbajo de l a unidad es sólo de temporadarc (3) QUX~ 1i o + Si l a unidbíd ha sido diseñada solamente como 8 unti caldera de En l a operación de 105 generadores de vapor. . Cono e l equipo de recuperación de calor aumenta 1u inversión inicial de c a p i t a l ? su adquisición se . ante todo? un estudio económico.Temperatura económica de salida.La operación a cargas bajns crea complicaciones en e l dis&o+ 2 .Si la .l+..Son 105 diferentes equipos* Y necesarios e l mantenimiento l a atención de operación de los equipos+ ~a corrosión externa es e l principal f w t o r que de recuperación de calor en el diseño limita del las posibilidades equipo correspondiente.. .jo de l a cual es mulado de 4 + . .Temperatura de entrodo del agua de alimentación. 3+-Temperatura de condensación de los gases &idos* aba.Se requieren ventiladores para vencer 111 resistencia opuestó a l t i r o por 4 * .Cantidad de calor que puede ser absorbido+ 2.justifica unicumente por 111 disminución correspondiente del costo de producción de vapor y esi en consecuencia? un asunto que anerita. I 9 - congestionamientos en l a unidad* 3 . . . cualquier los CostoSr aumento de l a eficiencia debido a l o s aumentos ' Las desventajas del equipo de recuperación de calor son l a s siguientes : en combustión se origina polvop éste ocacionar8 1. de5tinada a reciiperar calor residual pura retornurlo en forma de calor útil. e l econosección independiente de superficie de en de? intercambio gases ugua calor. ( F i g t I11 *l) esta manera calientan e l aqua de . de alimentación. para producir vapor. 1 3 de l o s cuales pasa e l aqua de alimentación Justamente antes de inyectarla a 11i caldera.IIIt ECONOMIZADURES I I I t l Que' son los Economizadores E1 economizador es un equipo de recuperación de calor. -nado para trlinsmitir calor de l o s productos de combustión. antes de que ésta se Este calor recuperada mezcle con e l OgUa que circula en l a calderat que se nqreqa a l sistema. los el de combustión. reduce l a cantidad de combustible necesario unidad. a l Iibandoncir las de superficies de la cwldera. ulisentación a calderas. mirodor representa de unli dise- al agua de En uno unidad generadora de vapor. elevando su temperatura. @ . pasan por l o s tubos del econowizador y alimentación. de mejorando l a economía de l a este hecho se deriva su denominacion de 'economizador'r El través economirador e s t a formado por una sección de tiibos. Los gases de combustión. Por e l diseño t o t a l d e l generador de vapor, s e p o d r á d e t e r m i - n a r l a l o c a l i z a c i o n d e l econowizador en e l conjunto, dos t i p o s de economizadores lo que da l u g a r 12 : Econoaizadores i n t e g r a l e s : E l econonizador i n t e g r a l se c a r a c t e r i z a p o r b a t e r i a s de tubos v e r t i c a l e s l o c a l i z a d o s d e n t r o d e l cuerpo de l a c a l d e r a * Se usan unicamente en c u l d e r a s de tubos curvados, Y se encuentran cowunrente en unidades de a l t a capacidad Y a l t a p r e s i ó n . Econonizadores adyacentes: Los trucción stos econonizadores adyacentes se c ~ r a c t e r i z a n por su con2 de tubos h o r i z o n t a l e s colocadas en h i l e r a s cerradas, dispue? fluyen en forma l í n e a 1 o ~ l t e r n ó d a ; l o s gases de 1ó combustión transversalmente a l e,je l o n g i t u d i n a l de los tubos+ Se l o c a l i z a n f u e r l i d e l cuerpo de l u cclldera y se d i s e h n en forma independiente d e l r e s t a de caldera; ae I este ,, ., : , tipo son los que se t r a t a n en e s t e t r a b a j o , (Fig, I I I + 2 ) e , 11112 Rango de capacidades en que pueden u t i l i z a r s e En sistemas de gran capócidud Y a l t a p r e s i ó n de generación de vnport los econonizadores son diseñados en conjunto con e l r e s t o de l a s secciones de l a caldero, tadores i n t e g r a l e s + Para es a q u i donde se encuentran l o s economisistemas de generación de vupor de menor tamaño, de baJa p r e s i ó n la i n s t a l t í c i ó n de un economirador s e J i i s t i f i c l i unicamente p o r l a disminución correspondiente d e l c o s t o de producción de vapor; se menciona que para capacidades nominales mayores de 30000 LB/H de vQpori es cocteable lii instúlacidn de economizadores* S i n embargo puro l a adquisición e instalació? de un econoaizodor se debertí * * * # hacer un blilance? d i costos de c a p i t a l , 'r, 1 . gastos de mantenimiento y,la a I - ' posible instalúción de un ventilador? con*-el Ilhorro de combustible, I11 * 3 Caructerfsticas requeridos de io5 materililes empleados+ Paro l a construcción de economizadores? especialmente en los generadores de presiones m& de acero suave* a l t a s ? se emplea por l o regular tubería la alta Esta t u b e r í ~permite l a disposición compacta de ecpaciamiento reducido de 105 superficie con tubos? una transaisikn de calor para un peso determinado Y un costo relativamente bú,JO* La tubería puede i r desnuda o provisto de superficie de cúlefac- cion umplificada por Bedio de aletas, an11105 o pernos6 A l utilizar mero como niateritil de construcción de economizadores? el QgiiQ de alimentiición tiene que tratarse para eliminar e l oxígeno disuel t o p a w evitair l a corrosión+ Pura l a operación a presiones bajas? cuando e l agua de a l i s e - ntución atención el no ha sido plenmente tratada n i desaereada, o cuando la operacional y e l mantenimiento son problematicos, de h i e r r o coludo a pesar de su s e emplea1 mis econonisador costo I inicial elevado, ya que de otra manera puede aparecer l a corrosion+ Los econoiizadores U de hierro colado se utilizan con presiones del agua nenores 650 LE/PLGW¿, I < . f < .. . ' 'ENTIUDOR EN DISMSlClOñ VERTICAL U PARTE W I . VENTIUDOI EN U CARTE DC B U & , . DlYOUClOW VERTICAL * . . :. . VENTIUDOR E N U P A R n ARRIU DlSMSlClON VERTICAL ..- : . .' / n n \ a LOCALIZADO A LO U R G O D a DUCT( PRINCICU D R TIR@ \ LOCALIUCIW A R R I U üC LOI TUBOS DI SUBIDA EN CALDERAS Dt DOYI LONGITUDINAL - ! 1 . E l continuo suministro de aquo nueval para reponer la evaporada.0 corrosiónr Y 9*0 + Para 131 l a temperatura minima del aguu de entradu economizador de tubos de acero nunca debe ser menor de 212 GF. problema no sucede en la mayoríií de los sistemns de calefaccich. de continuamente expuesto a l peligro de corrosión interna. es reducida o mantenida a niveles aceptables mediante l a filtrlición Y e l tratamiento del aguu de alimentoción tintes de su inyección a l a coldera. Uno de incrus- los mayores problemas es evitar que estos precipitados formen taciones en l a superficie de l a caldera porque oponen resistencia al Este CO~LQ pnso de calor. da por resultado l a acumulación de estos a cuerpos de contaminación removidosr indeseables l a cnldera. se presenta s i no se usa agua cruda de repuesto. E l oguo contiene pequeñas burbujas de alimentacion que no es desaereada. introduce a la caldera sales solubles. I El debe agua de alimentación a l a s calderas paro generar vapor ser tratada s i es que es a g m crudn. que se acumulanr oxígeno ocasionando l a oxidación de l a s superficies i n t e r i o res + Los econowizadores de tubos de acero. de snles solubles Y La concentración de solidos. e l economizador estar.1 1 1 1 4 Requisitos de calidad del agua de aliwentacion. ya que s i es siiministrada sin previo tratamiento. Si Y no son oportunamente forman una concentración insoluble se precipitan . no deben de exponerse en una al contacto con ~gua de alimentación que contenga oxígeno proporción de 0*025 CilA3/LT a temperaturas de alimentación de 160 í X o mworesr evitar El 111 valor del pH debe de mantenerse entre 8. cieno y plírtfculas sólidas. . nsí como tambien reducen e l área l i b r e de flujo. iie no ser desaereada e l aqua de alimentnción. Limpiezae IIIt5. E l espaciamiento l a t e r a l y e l fondo se rigen p o r l a f a c i l i d a d para l a limpieza+ .1 Arreglos utilizódos Los ¡igual arreglos utilizados en l o s econonizadores son con 105 tubos alinetidos en forma lineal o ~lterntida: -Lineal -Cuad rado rotado + -Trihngiilar + I11 + 5 . : . 3 Distanciamientos. : - Absorcidn de c a l o r + Pérdida de cfuxaw&eI '3 + .Uelocidild del ."- 1: I I e 5 Geosiet r [as ut i 1i zadas La 105 geometríó utilizúda esta en funci6n del meJorariento de siguientes piintor. 2 Uichetros de tubos Los dilhetros de 105 tubos utilizados en l a construcción de economizadores est& en e l rmgo de: 1 3/4' o 2 3/4' de d i b t r o externo* 1 1 1 1 5 . Jar c l a r o s entre: 1 1/2' y 2' de ancho+ Pa ra 5 ombust i b 1es 1 imp ios : 1' de ~ n c h o + E l espaciamiento hacia e l fondo debe ser de: 4' I3 5' entre centros* I I I Corrosión ~ ~ externa+ La corrosiÓn de l a s superficies externas (lado de cowtbustiÓn) del equipo de recuperación los gases son enfriados abajo de la en de contacto calor.El espaciamiento huciú l o s lados debe de. Estos productos son sulfúrico a l mezclarse con l a combustión de 113 resultantes de l a muyoria de loci combustibles+ E l &ido sulfúrico diluido tiene un punto de condensación de 200 GF m11s a l t o que e l del Qquat Esta relación w r í a sequn l a s propor- ciones entre el &ido Y e l vapor de aguaI E l coeficiente potencial1 de corrosión úumentó en cuanto sube e l punto de condensación de l o s gases QC idos + La humedad que se concentra en los tubos. Las formo. con los gases cuando ocurre temperQtura de condensaciÓn de los gases de conibustiÓn. nsí como por l a condensación de vapor de agua sobre dichas superficies+ Esta corrosión es ócelerada por la presencia de sustancias sulfuroaús (dióxida Y y trióxido de a z u f r e ) ? que forran &idos sulfurosos humedad. dificultades que AQ/S serios ocurren abajo del punto de condensacich del &idor varía entre 280 y 320 GF banjo codiciones normoles de operucion.(Fig+ I I I + 3 ) * . una mezcla con las cenizas que ocasiona su acunulaciin. extensign de l a superficie de calefacción de l a se mantiene l a pérdida de t i r o entre 2 muy r o r ~ vez excede de unidad I 112 Y 3' de columna de agua y 4' de columna de ciguliI 1 1 1 1 8 Presión del aguaI El agua de alimenttxiÓn se introduce a1 economizador con uno lograr presión entre 1 y 20 X mayor que l a presión de l a caldera plira unti conpensaciok lidecuada de l a s pérdidas que se o r i g i n a n a través del economizador.I I I . a l o l a r g o de la tubería y a trnvés de 1 1 1 s Va1VU1Q5r . s i es que lo hay. 7 Perdido de t i r o . propio asi' como a l paso del agua por e l regulador de alimentación. La pérdida de t i r o permitidli 13 través del economizúdor Y del determimira! l a Generúlmente clilentador de a i r e ( s i es que se insttila este iíltino). En l a prtícticu 10 transférenció de calor involucra uno o ads de estos modosI Transmisión por conducc iÓn : Es l a transferencia de c a l o r de una parte de un cuerpo a otra parte del mismo cuerpol o de un cuerpo a otro en contacto f í s i c o . por radiación y por convección. sin desplazamiento apreciable de l a s particulas del cuerpo o cuerpos4 La velocidad de flu. (BTU/HSPIE*GF) k S : Conductividad : Superficie de transferencia de calor. temperatura e l cual se va (fuente) I Q llevar a cabo desde l a región otra de menor de mayor hacia tenperoturó sera' (recibidor)* Entre mayor sea 10 diferencia de temperatura mayor l a velocidad de transmisión de calor+ El calor puede transnitirse de 10 fuente a l recibidor de tres modos: P o r c o n d u c c i h . (PIEW2) .IU* HETODOS DE CALCULO PROPUESTOS I U I l Transferencia de calor Siempre que exista una diferencia de temperatura va a e x i s t i r un f l u j o de c a l o r .jo de calor por conducción es expresadu por i a ecuación: O = K S (TI-T2) L@ (IUI 1 I 1 ) donde: CJ : Flujo de calor. (HTU/H) del material. l a porción absorbida es gene- ralmente convertida a calor.t*. jili8itas : Le = L (espesor de l a pared) paredes cilindricas : Le = DEtLn(DE/DI)/24 Ttsinsmisión por radiación: Es l a transferencia de energía. C?\E-\ ptiw!i. CORO Durante l a conbustión son formados gases e l vapor de aqua? dióxido de carbono y dióxido de azufre los cuales son gases radiantest esto es que emiten radiación. Cuando l a radiación inside sobre un cuerpo? parte de estQ radiación es refleJcidor transmitida Y otra parte es o t r a parte es absorbida. por ondas e l e c t r o i a q n h c a s . El intercambio neto de calor por radiación entre l o s 511s goses o rodiantes de l o combusti& y banco de tubos alrededores.TlrT2 Temperaturas de l a fuente Y e l recibidor Le : Espesor equivalente. a tales como uno pored absolutas Th y o una cavidad temperaturas TH (TA 2 TB)i es expresada por l a ecuocibn: o por i a ecuación: Donde : e . ttiatóricos. sin intervengión del medio que los rodea. (GF) TG.Q Q : Flujo : Cte+ de culor por radiación. Enisividad de los gases de combustión a TO. o entre un f l u i d o y un sólido a traves del movimiento r e l a t i vo entre e l l o s + Cuando e l movimiento del fluido o fluidos es causado solamente p o r la diferencia en densidades.TB UR Temperaturas absolutas de l a fuente y del recibidor. por radiacio'n. S : Superficie : de transferencia de calor. (BTU/HtPIEA2tGF) Transmisión por convección: Es l a transferenció de calor de un punto a otro dentro de un fluido (gas o líquido) por l a mezcla de una parte con otra debido a1 los movimiento del fluido.1 *5) Donde: . o entre un f l u i d o Y otro por l a mezcla de fluidos.TO : Temperaturas : Coeficiente TA. \ET. l a transferencia de calor es 1lamadQ convecc i o n l i b r e o natural.J/?+) (1. (pkEE. resultante de l o diferencia de tempera- turas dentro del fluido. de Stefan-Boltzmann.A2) de l a fuente y del recibidor. Cuando e l iaoviiaiento del fluido resulta de algún mecanisno externo t a l como una bomba o ventilador? se dice que lo transferencia de calor es por conveccidn forzada. La transferencia de calor por convecci6n entre un fluido (qas o l í q u i d o ) Y un sólido.7E-9 BTU/HtPIE2tGRA4) E g . es expresada por l a ecuación: Q=hS)'JT (IU. (HTU/H) global de transferencia de calor. (PIESA2) media l o g o r í t i i c a de las temperaturós MLDT que cwstin el f l u j o de calorr Puesto que l a transferencia de calor considera un intercambio en un sistema. T de temperatura entre el fluido y la superficie? (GF) La ecuación general paro e l f l u j o de calor para un aodo o l a combinación de e1105 es: Q = U X S 4 HLDT (IU+ 1 t4) Donde: Q : Flujo de calor. l a pérdida de calor por un cuerpo d e b e r l s e r igual a l calor absorbido por otro dentro de l o s confines del mismo sistemar Por l o que de l a ecuación IUtlt4 e l caso que nos ocupa tenemos que: y del balance de calor. U : Coeficiente : Superficie : Diferencia (BTU/HtPIEA240F) S de transferencia de cQlor.Q : Flujo de calor por convección. (BTU/HXPIEA2SGF) h : Coeficiente : Superficie : Diferencia S de transferenciQ de cQlort (PXES*Z) . ( B T W H ) pelicular por convección. porn Q = U % S t ñtDT = UG % CPq t (TGl-TG2)= UA t CPa t (TA2-TM) = WG X (HOl-HG2) UA t (HA2-Hhl) . XI+.Donde : Q : Flujo : Flu. .Para determinar cuanto calor es absorbido p o r un bonco de tubos de una geometría dada.(LB/H) especifico medio del agua de alimentaciónr WA : Flujo : Calor CPa (BTU/LHtGF) T)5irTh2 t Temperaturas del aqua a l a entrada y salida de l a superficie de transferencia de calor? (GF) HAlpHA2 : Entalpias del ogua a l a entrada y salida+ IV. (LB/H) específico medio de l o s gases de combustión? (BTU/LBtGF) T G l r T G 2 1 Temperaturas de los qases de combustidn a l a entrada Y Salida de l a superficie de transferencia de c a l o r ? (GF) HGlpHG2 : Entnlpias y de los qases de combustión a l a entrada salida? (BTU/LB) ndsico del aqua de aliientaciÓn.jo : Calor total de calor tBTU/H) WG CPg iddsico de los gases de combustioh.Para deterainór cuanta superficie da transferencia de calor es requerida para t r a n s f e r i r una cantidad predeterminada de calor con un tamaño de tubo y un arreglo dado. .2 Evaluación o diseño Lós formulas anteriores de transferencia Y bolance de c a l o r ? pueden ser utilizadas en dos formas de calculos: 1 . estnmos ocupando e l método de disees determinar directamente el que l o que pretendemos hacer. ya que nuestro punto de partida determinar es l a superficie de transferenciQ de color paro evalimr o la cantidad de calor que ec transferidu en este equipo. . tamaño del economirador. es decir. 1 0 superficie que e5 necesaria p a r a transmitir un calor dudo.Cuando utilizamos l a forma I decinos que estamos utilimndo e l método de cdlculo de 'Evaliiacich' . ya 1 1 1 form 1 1 . A l utilizar Eo. global U dos modos de transferencia ocurren simult6nea e indet a l e s como 10 radiación y convección. por unidad de i r e a y por diferenció en grados de temperatura a través material del la o fronteraI La resistencia es el recíproco de conductancia6 cularmente Los conceptos de conductóncia Y resistencia son parti- u t i l e s cuando d s de uno de l o s modos de transferencia de calor o mis de un materiól o frontera son involucrados* Cuando pendientemente. e l coeficiente UC Y UR P es 10 sum de l o s coeficientes individuales loci cuales tienen sus efectos en paralelo* Cuando los modos de transferencia estm en serie. - .U + CALCULO RE COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE CALOR* Conductancia y resistencia : La conductancia o coeficiente de transferencia de calor.*. es definido como e l f l u j o de color a tróvés de un material o a través de uno frontera por unidad de tiempo. no las conductancias. . (BTU/HtPIEA2tGF) Las resistencias a1 f l u j o de calor son $ Ho : Por l a película del f l u i d o del iudo externo I ." "_ P I - . SOR Cii7iiitjQS La forma general del coeficiente global de transferencia de calor pura f l u j o en tubos es : 1 u= Donde: U 1 R = Ro t Rio t R t w t Rdo t Hdio : Coeficiente global de calor. l a s resistencias. Coeficiente por radiación de gases V + I .Rio Por l a peltciila del fluido del lado interno referida a1 area externa 4 Rtw Hdo : Por : Por l a pared del tubo ensucianiento lado externo ensucianiento lado interno. referida a l i r e a Rdio : Por externo Paro siguiente el caso particular del econoiitador se tendr. respectivamente l a s cuales son : . se encuentran varios correlaciones para determinar e l UCG para f l u j o a través de bancos de tubos.1 Coeficiente peiicular por convección En e l apéndice C de APPLIED HEAT TRANSFER de V. la : V e l Por peliculo de gases La Resistencio por e l lado de los gases de conbustiÓni(1ada externo) es : KO = Hg = 1 ho - UCG t URG 1 (V. Dos de l a s d s utilizados son l a s desarro- lladas por Babcock 8 Wilcox y l a ecuación de Colburn. Gónapathy.2) Con ho : : Coeficiente por lodo de gases UCG : Coeficiente pelicular por convección de gases URG . l a cual considero arreglo en línea Y arreglo transversal. son evaluadas a la temperatura de película. (Corrección por geometría) de profundidad. Sustituyendo ecuación queda COIIIO l o r parametros adiiencionoles Nul Re Y Prr la sigue : O133 0167 UCG = 0 + 3 3 Ir 016 GG x cp Ot4 (DEI121 8 k O127 U Fa X Fd (Ut51 GO : nasa velocidad de gases.141833 Ot61 0.tiene l a desventtkJa de que y sólo arreglo en lineú para los factores de corrección Fa es por esto que se tomo l c r ecuación de Colburn. Vtlt2Coeficiente pelicular por radiación Para estimar el coeficiente por radiación de gases es . (LB/HtPIEA2) 9 Las propiedodes f i s i c a s : calor específico (Cp) conductividad térmica ( K I F y viscosidad ( U ) . L Wilcox. (Corrección por número de h i l e r a s ) LQ ecuacio/n de Habcock considera Fd.33 NU = 01287 Re Yr Fa Fd NU = Ot33 H e 016 Yr 0133 Fa Fd Donde Fa Fd : : Factor : Factor de arreglo. necesario conocer l a presión parcial de los gases radiantes (Par) y l o longitud media del haz radiante ( L ) + La presión parcial de l o s radiantes.9 i U+Ganapathy)* La longitud media del hoz una dimensión que depende de l a forma del espacio entre los tuboSr y esta definido por: L = 3+4 # Volumen del espacio Area que recibe calor Para un banco de tubos intercambiando radiación con los gases de combustión se demuestra que : (V17) L = En manera V e Ganopathyr íapendice D)t se determina de l a siguiente : URG = Eg 11 K Con : K = V t (TGW (TO . e5 gases es una función del exceso de aire y del tipo de (Figs. combustible. radiante.TOA4) .TO) Eq = Ec t nEu - E (U110) Donde : . UII48. BabcocK 8 üilcox determinan UHG en la forma : URG = UH % K Donde (Ulll) : : Coeficiente base de UR rQdióCiÓnt que estu en función de l a medio logarítrica de l a s temperaturas y de l a tenperQturo de paredp(Fiqt V I I t 7 ) k : Factor que depende del producto de l a presión parcial de los gases radiantes por l a longitud media del hoz rudianter(Fiq.12) .Ec E w n $ Esisividad del dióxido de carbono y de azufre : Emisividad $ del vapor de aqua para enisividad de Factor de corrección vapor de ugua E : Decrenento en emisividad por l a presencia de vapor de agua Y dióxido de carbono En siguiente el STEAH. U I I l l O ) t Esta forma es l a que se u t i l i z a en este trQbtLjOt ve2 POF palíCUlQ de agUQ LQ resistencia por e l lado del aqua (lado interno) es: Rio = RQ $DE= DI UCA 1 * DE DI (V. (LB/HYPIE*Z) Las propiedades f i s i c a s evaluados a l o temperatura promedio del agua V.4 Por ensuciariento : e . l a cuol es es : Esto es : UCA = 0*023 Y GA 018 0.3 Por 1ó pared del tubo: La resistencia a l f l u j o de c a l o r por l a pared del tubo esto dado por l o ecuacich : t Ln (UE/DI) Rtw = 0.4 '8 Cpa 012 It Kri 014 O*& Con GA : : nasa velocidad de agua.5 X (IiE/l2) k K : Conductividod tdrmica del metal evaludcr Q la temperatura de pQred V.La5 correlociones poro determinar e l coeficiente peliculor por convección dentro de tubos eston 816s eStUdiQdQSp l a ncís usada l a de Dittus y Boelter. es correcta. YO que la simplificación anterior ligeramente al que el valor de U solo se altera despreciar las resistencias RencionQdQs. . lo películu de agua y por la pared del tubo se pueden mismo los factores de ensuciariento? por lo que el coeficiente globo1 quede2rd de la siguiente manero 1 U = UCG + URG (We171 En el program se calculan todas las resistencias. cuando la unidad llevo tiempo operando. pudiendose apreciar en los resultados obtenidos.Las resistencias al flujo de calor por el e n s u ~ i a i i e n t o ~ son factores que se deben t o m r en cuenta? debido a las incrustaciones del ludo del aqua. a s í como Q la capa de hollín del lado de gases. Externo 1 Hdo = FEE Interno : Hdio =FE1 It DE 1 1I - fie todas io5 resistencios a1 flujo de color lo ncís significa- tiva es 1~ del lado de gases? esto es? que las resistencias por despreciar. que es l a que se u t i l i z a en este trabaJo.25 t (ST/ISE Oil175 - l)"lr08 (VI131 # . expresado por : Para arreglo en línea -0115 : I 1 Para arreglo transver+al FFG = F i e -o* 16 0. 1~ c u a l esta duda por : -10 X FFG DPG = 9627x10 t NH t UOLEG t GG 2 ' (UI*l) Donde DPG : : Pérdida : Número de t i r o de l o s g a s e s ~ (PULG DE AGUA) NH VOLEG de hileras que cruzm los gases especifico de gases. (LB/PIEA3)-' : Volusen : Masa : Factor GG FFG velocidad de los gases. (LE/HXPIEA2) de fricción.V I + DETERHINACION DE LAS CAIDAC DE PHESION UI+1 Lado de los gases Para bustión al determinar la perdidas de t i r o de los gases existen en la de COR- pnsar por un banco de tubos. con las numerosas entre las que dan estimaciones roronablenente mas comunes se encuentra l a expresión de Grimson aproximaciones de Jacob. correlaciones literatura buenas. Q debido a1 rectus. LO ecuación general es: 2 En unidades consistentes se tiene que: I@% = 8. esta bien establecida. rozamiento. (PIES) J' V L Le DI : Longitudes : Longitudes : Diámetro interno. accesorios e l paso del f l u i d o través de : Longitudes diversos Y entradas Y salidas. (pies) equivalentes para accesorios. (PSI01 del agua media del aqua rectas.372X10 -12 2 (VI*S) Donde DPA : : CaidQ de : Densidad : Velocidad presión del uguo. [YULG) . (PULG) U1*2 Lado del agua La por caida de presión dentro de tubos. Re= GGltlIE 12#uQ externo.Con Re IIE : : Reynolds : Diámetro de gases. IYULG) SL 1 Espaciamiento en dirección a l f l u j o de gasesr (PULG) ST : Espacianiento perpendicular a1 f l u j o de gases. 5 por rozamiento en curvaturas. es obtenido del diagrama de Hoody. (LB/HtPIE*2) GA 1 nasa velocidad FFA de fricción Pura recomienda perdidas por entrada Y salida. se tienen los perdidas siguientes valores de longitudes equivalentes Curvótura de 180 grados Curvaturas de 90 grados Con : (PIES) (PIES) Le = 2 * 5 t DI Le = 2 + 0 d DI : DI en PULO E l factor de fricción FFh. ( F i g * V I * l ) o de l a s ecuaciones siguientes : Rugosidad r e l a t i v a para w e r o a1 carbln HUG = 0*00015/DI E l n h r o de Reynolds : : He = GA t DI 12 ua . en l a literatura cabeza se de un coeficiente de rozamiento igual a 1 * 5 10 velocidad. (PIESA3/LB) de agua.K : Coeficientes : Volumen : Factor de resistencia para accesorios VOLEA especifico del agua. esto es Pura :k4. . puede De manera que e l punto de para partida. el calor por se encuentra por cavidad. es del i o d o iterativo Y es t a l . ser un btinco de tubos con uncr geometría dodo. pero si es grmde un error apreciable* dúto Por lo que se tendr6 que calcular y darlo como - Temperaturo de los gases de coinbusti& mínima La temperatura níninia. radiación ganado el proveniente ORAD de est11 cavidad se represent12 por l u se pueden se comete variable despreciar S i esta cnvidad es pequeña. Combustoleo : TGHIN TGflIN = 375 GF = 280 G F Gas natural : . de los gases de combustión Q 113 stilida.U I I + CECUENCIfl DE CALCULO VI1 + 1 Consideraciones I-a secuencia del c á l c u l o . o bien para un calor disponible determinur e l Brea necesarili del econoiizudor para transmitirlo+ En l a secuencia se t o m en consideración l o siguiente : unu clguar - Calor por cavidad de radiación : Por lo generdl tintes del econoaizador. que método pueden diseñar los econonizadores utilircrndo el de evnlii~ción o e l método de diseño. se e5 decir. determinar cidnto culor e5 Iibsorbido. sus efectos. que se piieden utilizcir los dos modos de cálculo propuestas. de debe ser mayor que l a temperatura de condenswión gases ticidos+ Se tiene que tomar en cuento l a c a í d a de temperatura en l a chimenea. . - Tempertitiira del agua m6xima Se considera que no se : debe generar vapor en el economizadar agua 11 por l o que 5e tomo una temperatura m&:ima d e l 1ú l a s a l i d a del 90 X de de suturación+ - Velocidad media del agua En l a l i t e r a t u r a (STEAH 8 U. Fora logror convergencia se u t i l i z n e l método de l a s tangentes.. se recomienda que la velocidad media del agua en economizodores debe de e s t o r entre 2. . I -. . En la secuencia se calculo l a velocidlid y se biisco que no excedo de S PIES/S+ - Criterio de convergenciu El : error relativo entre de 111 criterio u t i l i z a d o es t a l que e l los dos wilores ultimos calculiidos entre l a temperatura los gases Q l o salida seo menor 131 5 X. n i . GANAPHATY).5 y 5 pies por segundo. SEGUN EL METODO RE CtlLCULO h UTILIZAR S i e s diséno Temperatura de gases Q l a salidó S i es evaluación No. de tubos por h i l e r a No+ de hileras (NTHEC) ("EC) ------------------------- . / 7 . 14165 (DETEC/12) YLTEC$NTEHECXNHEC (PIESXXZ) . l E n t a l p i a de los gases de combustión 2. 1. 2 3. de TCIBLA V I I . l .1 : HGlrHGI(TG1) HG (ETU/LE( 1 FIG. 1 &qua de a l i m e n t a c i ó n . TAMAX=O. l de FIG. de TABLA V I I . 9 1 1 T V 2 .1 Gases d e combustión. Temperatura máxima a que puede elevarse el agua de ai i ment a c i ón 2. E n t a l p i a p a r a ambos f l u i d o s a l a e n t r a d a 1 .1 .a Número de t u b o s p o r h i l e r a NTHEC=(12tASEC-2tDETEC)/ETEC S i ES EVALUCSCION entonces 3 . b S u p e r f i c i e a evaluar SE”-‘z b > . 2 : TV=TV(PV) Temperatura de s a t u r a c i ó n . TG (100 GF) 1: Gas n a t u r a l 2 : Combusto1eo V I I .1.1. (GF) Car a c t e r i s t i c a s geomét r i cas S i ES D I S E k l entonces 3. : HAl=HAl(TAl) VII. a Entalpia de gases a i a s a l i d a D e FIG. a Calor cedido por g a s e s G!l=WG$(HGl-HG2) S .2. 2 y 4.1. 1 Volumen e s p e c i f i c o d e l agua VOLEA.2 Area d e f l u j o de g a s e s AFG=ACECtLSEC-NTHEC#LTEC#DETEC/12 (P IESSS2) 3. 1 : HGZ=HGZ(TG2(1)) 5 . 4 F l u x d e agua GA=WA/AFA c : J. 2 W e a de f l u j o d e l a g u a AFA=3. a C a l o r ganado por e l a g u a 82=Ql*QRAD . 3 VELA=W~$VOLEA/(3600tAFFI) (PIE W S ) S i VELA > 5 entonces NHFA=ZtNHFA Se r e p i t e e l p u n t o 4 . 1 Número d e h i l e r a s p o r donde f l u y e e l agua “ ?= A 1 4 .3 Flux de g a s e s GG=WG/FIFG (LB/HSPIEdS2) 4. V I I .3 h a s t a que VELA 4 . 4 . C a r a c t e r i s t i c a s p a r a e l f l u j o d e qgua 4 . 3 .1416tDITECS*2*NTHEC/576 IPIESS S 2 1 4 . < 5 (LB/HSPIESSZ) Temperatura d e s a l i d a p a r a i n i c i a r c a l c u l o s s i ES DISENO entonces 5. 9 V e l o c i d a d promedio d e l a g u a 4 . 3 . d e TABLA V I I . a Temperatura d e g a s e s a l a s a l i d a TG2 ( 1 ) =TGSEC (GF) 5.3. 2 WT=(TAl+TA2) 7.y temperatura d e p a r e d aproximada 6 .b Calor cedido por gases Bl=Q2-BRAD 5.23 E n t a l p i a de1 agua a l a s a l i d a HA2=QZ/WA+HA 1 5 .3.2.T A l ) 1/Ln ( (TGL-TAZI) / (TO2 ( I 1-TA1) 1 (GF) "U" 6 . 2 P r o p i e d a d e s f i s i c a s d e l o s gases e v a l u a d a s a TPEL A. 1 MLDT= < (TG1-TAZ) . V I I . l 6.b Temperatura d e l o s g a s e s a l a s a l i d a De F I G . + 50 Determinación d e l c o e f i c i e n t e g l o b a l d e c a l o r A : Coeficiente p e l i c u l a r por gases A.l Temperatura d e p e l i c u l a l a d o d e gases TPEL=MLDT/2 + (TAl+TA2) /2 (GF) A .(TGZ (I ) . d e FIG. 6 .2.6. 1 : TAZ=TA2(HA2) S i ES E W L U A C I O N e n t o n c e s 5.8fTAMAX 5. a Temperatura d e l a g u a a l a s a l i d a (BTU/LB) De TAEiLR V I I .1.5. 1 : HAZ=HA2 ( T A 2 ) fEj.b Entalpia de gases a a l s a l i d a HGZ=HGl-Ql/WG 5. : TG2(l)=TG2(HG2) Determinacidn de la d i f e r e n c i a media logaritmica de las temperaturas."- 7 I 5.4. V I i .b E n t a l p i a d e l agua a l a s a l i d a De TABLA V I I .b C a l o r ganado por e l agua 2L=WAt(HA2-HA1) 5. 2 .b Temperatura del a g u a a l a s a l i d a ( s u p u e s t a ) íGF) TA2=0.1 V i s c o s i d a d .S. VII. 3 CP (ETU/LRSGF) T (GF) 1 :Gas Natural 3: CombuetÓleo F I G .2 TG (GF) V I I .1 . V I I . 2 V i s c o s i d a d d e l o s gases d e combustion Calor e s p e c i f i c o . 3 C a l o r e s p . d e los g a s e s d e cornbustion c1.2. d e F I G . d e F I G . lJ (LB/HtPIEI FIG.2. A.4 . V I I .9 C o n d u c t i v i d a d t e r m i c a . V I I . de FIG.Combusto1eo FIG. 4 A r r e g l o en linea. térmica de gases de comb.ETEC/DETEC. 4 F a c t o r de a r r e g l o : FAR=FAR(EHEC/DETEC.ñEVO) Q . A .147833 (BTU/H%PIEOGF) ' TG (GF) * 2 : Gas Natural. 3 Reynolds de gases REYG=GGtDETEC/(lZtVISG) A . V I I . 5 : . 4 Conduc. 9 0.8 0.*0*7 0.2 1 *1 1.7 0.8 O *7 0.1 1 1.9 30.1 1.0 0.0 0. 2 0.7 # .6 1 .6 0.8 . 1 1 .5 O4 1.1.8 0.5 1.9 0.0 0.6 0. 1 1.3 1.0 0.9 1.1.2 2 1.1 . 093(ETECSEHEC-O. f . V I I . FIG VII. 3 Precíion p a r c i a l d e C02+S02 en gases d e combustión De F I G .7 MLDT (GF) C o e f i c i e n t e base p o r r a d i a c i ó n B. 8 : PC=PC(EXC) . 2 L o n g i t u d medi a del haz r a d i a n t e / L=0.UR (BTU/HtPIESF2tGF) -t.785XDETECSt2)/DETEC (PIES) E. Log Mean Raáiating Twnprrture Mference. R. 9 : PH20=PH20(EXC) 5 10 1 5 20 25 30 35 1 EXC ( % d e e x c e s o d e aire). V T I .8 . 3 : Gas N a t u r a l 7 : Combustoleo F I G . 9 P r e s i ó n p a r c i a l d e l vapor d e H20 . P r e s i ó n p a r c i a l d e C02 y SO2 ' d e l vapor d e agua en g a s e s d e combustión De F I G V I i .I '* i I i S I j ! O a I (o I IS 10 IS C % EXCCSS AI1 I( 15 I FIG.4 Presión parcial EXC í % de e x c e s o d e a i r e ) 5 : : CombustÓleo b : Gas N a t u r a l V11. F &=($i.pl4. . 6 Producto l o n g i t u d media del h a z r a d i a n t e p a r la p r c s i d n paN-cia1 da !os ga:. 1 0 Factor ti: de r a d i a c i o n - B . 1 1 : K=K(PL9ICOM) I - ' - Values of p.E. 7 F a c k w "t:::" Fs p a r a ubtener e l URG FIG. . V I I .5 P r e s i ó n p a r c i a l de l a c gases r a d i a n t e s PAR=PC + PHLO 8 . EJ. S i ES DISENO Y 1 = 1 entonces 9 . .L . 1 C á l c u l o del a r e a r e q u e r i d a AR=Ql/UtMLDT 9 . 2 Ncimern de h i l e r a s n e c e s a r i a s NHEC=AR/(3.- FL 1 : Gas N a t u r a l 2 : CombustÓleo FIG. 8 C o e f i c i e n t e p e l i c u l a r p o r r a d i a c i ó n de gases URG = URSK iSTEAM.3) C : Coeficiente global U =UCG de calor + URG 9.is-s r a d i a n t e s T ' i .14216%DETECtLTECI"EC%NTHEC) (FIESS2) 9. V I I .3 CLiperf i c i e a avaluar . 2 Temperatura.3 Corrección U U=UCG+URG 10. C a l o r t r a n s f e r i d o a t r a v é s de l a s u p e r f i c i e G!l=UtSECfMLDT 12. VII. : 10 er*tunces pur fhctcjr d e p r o f w i d i d a d ?nrrecci& l Q . NTHEC SEC por c o r r e c c i ó n d e U 11. d e FIG. t41StDETECXLTEC (PIEStt2) 10.1 Calor ganado : TGZ(I+i)=TG2(HG2) l a salida Q2=Ql+QRAD . S i NHEC .CEC=NHEC$NT+iEZt3. C a r a c t e r i s t i c a s d e l agua a 13. VII. 1 F a c t o r de p r ~ f ~ i n t i i d a c ld . V I I . 1 1 F a c t o r d e p r o f u n d i d a d 1 0 . 3 AR. 2 C o r r e c c i ó n a UCG UCG=UCG#FD 1 10. C a r a c t e r i s t i c a s d e los g a s e s a l a s a l i d a 12. 2 .4 C o r r e c z i Ó n del punto 9 .ll : FG=FD(NHEC) OVER IL"EC FIG.l 13. 1 . e FIG.1 E n t a l p i a HG2=HGl-G!l/WG 12. . . ! ? .T i . 06 259.18 342.29 480 .TABLA V I I .27 430.13 321.90 147.89 112.28 300.68 511.94 82.17 574..79 SSC.64 238.99 178.E3c1 190 200 157.w 137. 45 150 i 55 160 165 170 .37 402.63 332.05 390 400 354.84 249.34 218. 10 464.89 i32.48 228.-iCl0 340 7 c .97 110 115 120 77.92 290.s9 127.89 117.40 210 220 425 450 ise.91 97.92 92.93 87.59 279. 13 198. 1 ENTALPIA DEL AGUA EN FUNCIí3N DE LA TEMPEKATURfl 67.89 122.90 240 250 260 270 2 1 3 0 208.id0 360 370 c.90 107.95 167.31 290 300 310 320 7- 135 140 145 102.92 269. 43 417.88 503.79 400.93 358.34 518.72 459.23 3 8 523.58 486.33 426.60 444.01 475.28 460. 98 337.21 499. o 1 482.81 344.21 493.Z TEMPERATURAS DE SGTURACION EN FUNCXON DE LA PKESXON 225 ZCi0 125 150 176 1 60 250 275 .22 381.73 496.10 509.99 451. 3 00 330 350 380 430 470 400 450 540 580 600 640 sC)o 680 700 740 800 840 900 940 1000 327. E cdal.95 409.61 .16 544.68 467.79 391.42 371.TRBLA V1I.16 491. CiO6 1. 338 C). l e t? 6 E3 1 h0.94 1.18 51.57 62. 293 302 31 1 320 340 3&j 97. 43 60. c1o4 1. 13 1.000 1.014 1. 988 O. 375 O. 332 ú. 327 o. 396 O. 62 0. 385 i i .39 61.87 58.18 58. &a 61.06 I67 176 .3 FKOPIEDADES DEL AGGA A PSESION VARIABLE 32 41 53 59 68 77 66 9 ' 5 104 11s 122 131 140 149 158 62. 33 0. 999 0.004 1. 44 O. 49 Ci.37 58. 7é. 57 O. . 998 o.62 60.16 1.000 1.47 ea ~ 65 . 358' 0.12 56. 599 1.22 1.39 1.37 62. 46 0. 5 4 O.335 0.395 o. 999 0.76 1. 365 O. 00 59.37 02.16 12 61. 382 . 395 O. 49 61. 2-43 2.008 1 004 1. 387 0. 68 O.024 1.68 58. 381 O.018 1. 396 0.37 61.012 1.34 3. 43 O.008 1. 86 o. . 378 C). 393 o.348 o.22 54. 36 o.06 57. 72 0.362 O. 381 O. 81 i i .353 O.016 1. O.939 o.030 1.24 4.05 i i . 393 0. 372 o.44 38Q 400 57. 396 0.002 1. 388 0. 393 O. 41 O.81 61.32 2. 31 62.057 1. 393 0. $88 O.006 1.81 53.390 0.005 1.45 1.56 59. 38 0.007 1.81 56. 396 o. cis8 1 047 1. o. 65 O.TABLA VI1.026 1. 52 o.021 1.002 1 OOi) u.96 55. 396 0.396 0.396 O.37 62.67 3. 381 0.069 1 O82 .66 55. 395 0.010 1. 92 O. 3&7 o.24 60.37 59.33 1. O 5 1. 185 194 203 212 22 1 230 239 248 257 266 275 284 .45 0.000 1.81 62.391 o. 59 o. . 3 4 0. 998 O.75 1. VI I I . :> //. DEL AGUA DE ALIMENTACION TA1 = ’ . > //.’LARGO DE LA SECCION LSEC = ’ . ’ PIES‘. F 7 . 1 8 X . ’ L E / ” . F 1 2 . 1 7 X . DOPEC) READ ( 5 . c c C c c c C C C C C tSttttt$ttttttSfafttt$tt$t*tttt*ttttttttttt*ttttXXttttttXttttttt tft ttS Stt P R O G R A M A P A R A D I S E N A R ttt tlt O E V A L U A R E C O N O M I Z A D O R E S tXS stt StS tttSttS*tS*bttbfttlt*tt~ttttStttXt$tStXttt*ttX*ttt~tS*~*tXXXttX~ READ (5. ”ARREGLOUTILIZADO IARREC= ’ 12.’TEMPERATURA PERMITIDA DE LOS GASES TGSEC = ’ . .PV. ’ PULG” DETEC = ’ . . F 7 .WA. DE GASES a LA ENTRADA TG1 = ’ . F 7 .’ A LA SALIDA DEL ECONOMIZADOR ELSE .. 3 . 3 . 7 0 ) ICOM. ././. 3 . LTEC. 42 :‘. ) //. ~ .18Xy’2 => C.lOX.KMEC. TV. > //’. 3 .’FLUJO DE GASES WG = ’. TGSEC.LEC LOG I CAL D I SENO. ’ P U L G ’ . . ’ GF”) > /. 4 . 5 .DGEEC) t t t IMF‘HESION DE DATOS t t $ t t t t t t S X t t t * * t t X IF(IP.DITEC.- - . # - ~ - “ I _ -. . > //. :> / / / / . ’ PSI”.92) TGSEC FORMAT(///.’D A T O S D E O P E R A C I O N :’. F l O .PV. F 7 . : > L : M E C .IARREC.ETEC. l O X . I Z .NHEC. . ’LONGITUD DE LÓS‘TUBbS F 7 . l O X . ’.LR.ROTADO’.lOX. ‘ PULG’ DITEC = ’ . ’ ESPACI AM I ENTO ENTRE TUBOS EHEC = ’ . 3 . LTEC = . 4 . lox.ETEC. . ECDA. 3 . ‘5. / / . F 7 . WA. 4 . . O ) THEN IP DETERMINA LA EXTENSION DE INFORMACION A IMPRIMIR IP=O = > DATOS Y RESULTADOS PRINCIPALES rp=i =:> I D E M MAS RESULTADOS SUBRUTINAS P R I N C I P A L E S IF=2 => IMPRIME TODOS LOS CALCULOS DE LA SECUENCIA WRITE ( 6 . ’ GF’ > //. TA1.’TEMP. 3 . ‘ D A T O S D E G E O M E T R I A : :> //. ’ /.NTHEC. . 3 .’PRESION EN EL DOMO PV = ’ .lOX.lOX. . 1 Listado del programa @F\‘LJN CGCl. l O X . l O X .lOX.T(/). 4 . ’ F U L G ’ ) > //. ’ TEMP.EHEC FORMAT~lHl.lOX.1OXsrFLUJO DE AGUA WA = ’. 20961 LOG swrI AH S E C C I O N DE C O N V E C C I C I N dF TN I Sf TPF9.LSEC. ‘DIAMETROINTERNO ETEC = ’ . EXC.DITEC. ‘ G F ’ . LSEC. ’ P I E S ’ . F l O . ’ E L COMBUSTIBLE UTILIZADO ICOM= ’ . ’ E L EXCESO DE AIRE EXC = ’ .lOX.WG.VOLEG. E i i E C D ISENO SOBRE./. 3 . l O X . BAND NAHELIST/DOPEC/ICOM. TGl. ’DIAMETRO EXTERNO F 7 . F 7 . ’ PIES’.lUX.LTEC.lOX. I P . l O X .> / / . > DETEC. > / 17X ’ I COM=1 =>GAS NATURAL. 9o .’ F 7 .’PARA EL DISENO . .DETEC. TG1 TAI. ‘ LB/” :> 1 1 .’ESPACIAMIENTO ENTRE HILERAS IF(DISENO) THEN WRITE (6. BRAD NAMELICT/DGEEC/ASEC. FEIEC. ’ %’.ASEC. ’. > //. F l 2 . GE. 1 . :> / / . F 1 0 .17X.’ANCHO DE LA SECCION ASEC = ’. > / / . // 1 O X . EZ303/ECDACGC.FEEEC. EXC. ELONOM I COMMON/UNO/i? COMMON/TRES/IW DIMENSION TG2(3) REAL LSEC. > / .VOLEA. IARREC. WG.18Xy”1 => LINEAL‘. . lox. . 1 0 0 FRANCISCO KOBLES EXT. ’ O -> TRIANGULAR’. ’ I COM=O = :>COMBUSTOLEO’ > / / .LTEC. C GG=WG/AFG CARACTERISTICAS PARA EL FLUJO DE AGUAStd#tt##t NHFA= 1 AFA=3. E N T R L P I A J D E ENTRADA PARA I1MBOS FLUIDOS i W=6 r . .NHEC.XLTECb"ECSNTHEC~NHEC WRITE(6. í3 3 r. l o x .94)NTHEC. ) THEN FiFFi=2. 7':43 I F SAND=.SEC FORNAT(///. PV.3. k f i F A VELA=VELA/Z. TRUE.5 . TGZ 1 ) 1 TAZ=O. i ' SEC=3. IrJHFA . tDETEC)/ETEC+O. t A F A ) I F ( V E L A . 1 ) THEN TGMIN=230. l U X . 5 . DZ=iI1+QRAj) HA2=í22/WA+HAl CALL TEHFA ( i l A 2 . / / . EQ. A - IF C C C . "SUPERFICIE i?E 'TRARSFEZENCIG SEC '. l o x .t144. HAZ) al=WAS(HAZ-HAl)-BRAD uGL=HGl-Bl/WB r A L L TEMP !3-3132. PV. 'NUMERO DE T U B O S FOR HILERA = '913. 9STV CARACTERISTICAS PARA EL FLUJO DE GASES I F (DISENO) THEN NTHEC= (ASECSIS. .94 >. END I F 9 PIHFR=Z. END IF AFG=ASEC*LSEC-NTHECtLTEC*DETEC/l2. EltTAIYAX . % .-F:3?) I . . . -2. NHEC / I . "LIMERO DE HILERAS = ' eF12.-I =WA 1AF A TEMPERATURA M I N I M A A QUE PUEDEN SALIR LOS GASES DE COMBUSTIONSSI iCZM=Ci -> COMBUSTOLEO . .1416~DETEC/lZ. Eh!D IF TEMPERATURAS DE SALIDA PARA INICIAR CALCULOS I F (DISENO) THEN TGZ ( 1 ) =TGSEC CALL ENTCSLP (TG2 ( 1 ) HG21 BALANCE DE C A L O R t a t t t t Y t # l X f G!l=WGá (HGl-HG2) . X L ENTALA (TAL?. i / . GT.) VELA=WAXVOLEA/(3600..141¿XDITECtDITECtNTHEC/(4. TA2) ELSE C .H A 1 1 TEMPERATURA MAXIMA A LA QUE PUEDE ELEVARSE EL AGUA TAMAX=O.HG 11 CALL ENTALP ( TG 1 C A L L ENTALA (TA1 PV. . I F C ICOM.lOX. r<.'FAfiA L A EVALUACION : NT!-EC = I3. ICOM=I => GAS NATURAL ELSE TGM I N=375. 122=01 tC¿KAD HA2=C!2/WA+HAi CALL TEMPA (HA2.RA. PV. CP. HZLF'.iE-3~AND.'2. &A. O SEX=:..REYG. CALCUL3 DEL CALOR TRANSMITXDG A TRAVES DE LA SWERFICIE Et-UTECSCECtATML DETEIMINACION DE TEMF. CRITERIO DE CONVERGENCIA IF(ARS(~TG~(l~-TG2(S))/TG2(1)~.LT. MEDIA LOGARITMICA DE LAS TEMPS. TBA.1Ci 14 C C c C c: 2 END I F N IZ C ) CONT I NUE ' T := 1 IF(I. 3 FILECz (::r-IEC~EtiEC+2XDETEC) 11 2.TAi.UTEC.3) GO TO 17 DIF.1~) GO TO 10 NI=NI+l .ETEC.+ L~EC.EHEC. ATML= ( (TGl-TAlil) -(TGT( 1 ) --(A1 1I /fiLOG( (TGl-TAZ) / (TG2 ( 1 )-Tñl)> I w= ( . -i 5ENCI. TEMP. -FEND) CALL. . >. RG.GT. FDEC) UCG=FDECbUCG FiG=i. UR. . VISG.1416*DETEC/12. / I RG +F.UCG. COND. PARA ACELERAR LA CQNVERGENCIA 1 FENDz(TGZ(3) -TG2(2) )/(TG2(2)-TGZ(l) ORDAzTG2 ( 2 )-PENDtTG2( i 1 TG2 ( 1)=ORDA/ ( 1.A+iiWT+FE I EC+FEEECl END IF EF rYLz.ATML. DE PARED APROX.D 1TEEN GZ =!?I I' (LIECtATML) :+iEC= (1.GA./ (UCG+URG) UTEC=1.RWT.COMK. DE SALIDA POR BALANCE DE CALOR HG2=F!G1-0 1/ WG * 17 i : z I=I ti TG2 II ) 1 CFiLL TEMP (HG2. FciLSE.FEíE¿. tLTEC*NTHEC : : . 1 i:AR/ 15. TA2) CALL TEMPA (HAZ.UKG. DE HILERAS ES MENOR A D I E Z IF( I r l H E C . CONDA. t MEC.DITEC.GE. PL.I L G M . ICRREC. LT.NI.TEC*NTHECINHEC EPdn I F COR'RECCICIN 4 "UCG" SI NO.r A 1 tT x i . FAR. AND. 1 0 ) THEN CALL PRGFUN (NHEC. tSGERE/IOO. hiill. HGZ) BALANCE DE CALOR Ol=WG1:(HGl-HG2) CD=C!l+aRAD HAZ=Q2/WAtHAi FV.DETEC. F A S O PE VARIABLE3 SOLO PARA 1:PIF'RESIDN TPEL. ENTALP (TG2( 1 1. 1416tDETEC/12. IARREC. SL. T i r l . GE HILEiAS NECEdAHIAS lF ( . TG2. TAZ) GO TO 14 CONTINUE METODO DE LAS TGS.V 1 SCR UCA 1 CALCULO DEL ARER RE[IUERIT)A z . ) CG. CFA. t m L L P M A D A A SUEWJTINA PARA DETERMINAR "U" CALL CSTCU(UG. :1 I Fasu DE VA~IAELES SOLO PARA IMPRESION > TEG V I SG REYG. 2 . ’ PSI’) IF(TP. 4./I.lOX. ’EL ECONOMIZADOR ESTA SOBREDISENADO’ ELSE PRINT * . ’ . V O L E A . UTEC 120 FORMAT(//. V O L E G . F 1 0 . ‘ .C C C C . ’ E L ECONOMIZADOR ES GRANDE’ END TF PRINT # . 2 .llO) F O R M A T ( I H l . T A Z ’ .////.10X. . I 5 . :>. T ARREC EHEC ETEC. / / . TAMAX) THEN IF(DISENO) TtCN PRINT t . 3 . DPLA .’RESULTADOS PRINCIPALES DEL D I S E N O ’ ) ELSE WRITE(6. = ” .H. 3 //. lOX. ’ Q T >‘ RTU/H’.140)Rl. A F LTEC. G F ’ ) 3 UCG UTEC = ’. 4 .H. 101 THEN IF(NI PRINT # .lOX. TA2./ 1 1O X ’ LADO DEL FIGUA DPLA = ’ . UCG.SX.’LA PERDIDA DE CORRIENTE Y LA CAIDA DE P R E S I O N : ’ . i O X . . l O X . F 1 0 . >///. LEC) ./ ’ BTU/PIE2. D I T E C . 3 . F 1 0 . : . ATML = ’ .”ALTURA DEL ECONOMIZADOR ALEC = ’ . TGMIN.’EL ECONOMIZADOR DEBERA TENER :’.OR. FFG. 4 X X IMPRESION DE KESULTADOS % * # % # # Y * * # % IF!UICENO) THEN W R I T € ( 6 . F 7 . V ISCA. TEA. . F 7 .’SUPERFICIE TOTAL DE T . CALL CAIPRE(TGl. ’COEFICIENTE POR CONVECCIDN DE GASES BTU/PIE2.SEC.LT. . LR. ‘.13O)NTHEC~NHEC. .”COEFICIENTE GLOBAL . 1 ) THEN IF . ’ P I E S ’ ) END IF WRITE(6. 3 / / . G A . >//. ’ P I E S 2 ’ . > //.lOx.”EL CALOR T R A N S M I T I D Q ’ . 1 0 0 1 1 00 =CKMAT(lHl.lQX.GF’. . SEC = ‘ .//b l O X . >. >//. 3 . ? URG = ‘. D E C.!OX.:.RUG.’TEMPERATURA DE LOS GASES A LA SALIDA TG2 = ’ I . . DPLG. H .1201 TG2 ( 1) TA2. I S . ?. 3 . ’ G F ’ . :>’ ? / / .NHEC ” .lOX. GE..ALEC 130 FORMAT(////. 2 .GF”. ’ N O CONVERGE EL METODO’ STEP END IF VERIFICACION QUE TEMPERATURAS DE SALIDA ESTEN DENTRO DE LOS LIMITES IF(TGL 1). E F ’ . . F 8 . D E T E C .DPLG. .lOX.’ N U M E R O DE TUBOS POR HILERA NTHEC = ’ . S X . .DPLA = ’ r F l 8 .’MEDIA LBZARITMICA DE LAS TEMPS. ’ R E C U L T A D O C PRINCIPALES DE LA EVALUACION’) 110 E b J D IF XRITE (6. ’ PULG DE AGUA”. / / / / . ’TEMPERATURA DEL AGUA A LA SALIDA TA2 = ‘ . l O X .lOX. ATML. REYA. A B. ‘NUMERO DE HILERAS NHEC = ’ . ‘COEFICIENTE POR RADIACION ENTRE TUBOS \ .GT. (DISENO) THEN WKITE(6. URG. ’ GF’. 3 . F l 2 . F 7 . F l 0 . G G .TGZIi). 3 . G E . E T U / P I E 2 . F l 0 .)/ / I O X ’ L A D O DE GASES DPLG = ’ . FFA. 140 FORMAT(/. ’ L A C TEMPERATURAS SE SALEN DE LOS LIMITES’ END IF A l . >//. 170 > / / .5. 'VELOCIDAD DEL AGUA VELA= ' .'AREA DE FLUJO EEL AGUA AFCS = ' .IOX.J=15. ' GF'. 'F9CTOR DE FRICCION DPLG = " . .Fí5.. F l S . POR PEL. .LONG PL = ' . DEL AGUA cpfq = '.'.'. HG1 = ' .'I9 i O X ....'.lOX. F'Oh: KAD.'.HGl.'ENTALP. ' PIEZ'. S . lox. PROM. . i O X .T~.'CUEF.CiX./.T~M~X. MEDIA DEL HAZ RAD. FAR.:.fSO)AFG.' BTWH-PIE2'GF' 1 END IF I F (IF'..~ENTALP.7. DEL FiGUA CONDA = '. 'AREA D E FLUJO DE GASES >. UTEC = '.' ::. 1C)X.GG.RUG.5. ' H-PIE2-GFlBTU >. = ". 'HILERAS '. ' GF ' c '. PROMEDIO DE GASES VISG = ' . POR EL TUBO RWT = ' F15.5(/).F15. 'TEMP. UR = ' s F i 3 i . 3E GASES CP c f .F15. ' FRCTOK t* CDMK = ".Í . DE GASES A LA SALIDA HG2 DEL AGUA A LA !SALIDA HA2 = '. >. ' BTU/H-PIE2" DONDE FLUYE EL AGUA "FA= 15. ' LB/H-PIE' ' .POR PEL.A'/. ? . 'TEMP. : : .5.5.FlS. ~ DEL aGuA DE A L I M E N T .. HZLP = ". :' E:DI\ICUC.IrdALES S U B R U T I N A LGTCU'. F l S .7.'/5 :<. 400 TBG = '.' GF". >//. U T E C I80 CCISMAT!/.GLORAL DE f.F15.lQX. 2E FELICtiLA TPEL = '.F15. 'TTEMP. VISGSREYG. F 1 5 . CDNGA.//. VíCCA."CCEF.lOX. PERMITIDA AL AGUA T A M A X = ' . DE C .G. 'CALOR ESP. liiX.//. / ldX I .C 1 so IMFRESION DE CALCULOC INTEHMEDIOS DEL F'ROGRAMA PRINCIPAL WRITE(6. .F15.FFG.F15.' BTU/LB-GF'. 'REYNOLDS D E GnSES RE'í'G = ' .'. 5 .' PIES'. 1 ) THEN WRITE(6. RG.. ::. 5 . H Z L P . . . 5 . .F15. lox. 'VISCOSIDAD DEL AGUA YICCA = '.5) !JRITE ( 6 . l B C ) ) URG. 'COEF. > I / l. ' BTU/H-PIE2-GF ::. ? I / . 'FLUX DE AGUA HA^ = * .5. 'PERDIDA DE T I R O 1OX. DEL AGUA TBA = ' .'ENTALP.'REYNnLDS DE GASES . 15.' / / . F 1 0 . RE GASES URG = '.F15. / / I .?IEZ--GF' 3 / I 3 l O X . 5 . PL. POR CONV. n"A. SWT. 'RESIST. F 1 5 .DFLA F O R M A T ( / / / . MFSX. KEYG.IOX. ' G F ' .3. ' ATM-PIE' >. 5 .5./Y-.' BTü/H-PIE2-GF' >'3.REYA.H~2 TCRMAT(lH1. F 1 5 . UCG. C I M P R E S I C I N DE CALCULOS F I N A L E S DE L a S U B R U T I N A CGCTU WRITE ( 6 9 170) TPEL COND 9 CP V ISG. / Il y O X .' BTU/H-PIEZ". 5 .' BTüJ"-LB" k7Li/H-PIE-GF'.DE GASES RG = ' . UR.F15. :>. ' FLUX DE GASES l o x .//.5. 'tTJEF.//910X. BTWLB'. ' PULG HZO". I C'X. F l C i m 5 . 'CALOR ESFEC. 5 . / / > !OX.TBA.NHFA.CONK FORMAT(///. - .DPLG.5. ' H-PIEZ-GF/BT XI'. >.AFA. PROMEDIO DE PARED TW = ' .5."REYULTAaOS INTERMEDIOS DEL PROGRAMA'. RASE FOR RAD. 5 . . I / . .//.Fl5. F i 9 . F l 5 .? O X .IOX.' E+TU/LB') P//.' LBii-i-PIE'.. 5 . *. 1 ' : : X 3 ' CONCUCTIVIDAD DE GASES COND = '. 'TFYT'. > / I 3lOX.5. BTU/LB*. :. lOX.3 'VI5COVZDAD 3E G A S E S ' : .5. 0 Y . l o x . UCA.~CSl. >//. ' ' ."COEF. GE. l O X . ' BTU/LB'. 5 . F l f i .//.'! 1 O X ' FACT%? DE ARREGLO >. / I1 .O X . CPA. S .G~.F15. . V I S G = ' .' GF'./I lOX. 'F'AOD.X. PRESION. ' H-PIEZ-GF/BTU >. > RTlJ.. ' LB/H-PIE'. "RESULTADOS SUBRUTINA CAIPRE'. 5 .B. 'TEMP. .5. AGUA RA = ' F15.'ENTALP..10X. . 'VISCOSIDAD DE GASES REYG = ' . :>//.VE~A.4. " PIEZ'. DE GASES A LA EN'T.. TEA.FFG = 'rF20.HG~.F15. FGR LADO DEL GGUA UCG = ' .5. IMPRESION DE RESULTADOS DE SUBRUTINA DE CAIDA DE PRESION > FFA L R LEC. 'RESULTADOS F. l ( : ) X . F 1 5 . 5 . I O X .F15.' ' PRINCIPCSL'. S í ' X . FAR :* .' ETU/H-PIE-GF'. DE GASES UCG = './/ir > / / 3 . ' PIES/S> GA = .I C i X . ' > > / / ? I O X .//.5. ' R E S I S T ./!? i O X ..5.U1SCA.' BTU/H-F'IE"-GF' >. F 1 5 . F f 5 .'LOI.F15. S . I / . lox. ~ i s . GG = ' . AFG = ' . 1 0 x 5 "RESIST. ::. F 1 5 r S .5.5.400)TRG. R E ' Í G .CP.666723~E-~~T~~-O. CONDA=O. 6 t C F .+(TAl+TA2)/2.FEEEC. C c C c c C c SUBROUTINE C G T C U ( G G . D I T E C . ICiX. EXC. UTEC.1385578E-2STBA-0. 'CAIDA DE PRESION DEL AGUA END IF DEBUG I N I T END >//5 . A T M L . T P E i . CALL PROF (TPEL.C >//.'RESULTADOS INTERMEDIOS SUBRUTINA CGTCU'. KA.. F 1 5 .UKG.lOX. C P . CQMMON/UNO/IP REAL KMEC TPEL=ATML/2. 'F-. CPA.FAR) CALL FACR (EHEC. I C X . 1SSO. HZLP.)tALOG(DETEC/DITEC)/KMEC UTEC=l.21O616E-2+139. 'VISCOSIDAD DEL AGUA >//. >.071 /TEA > UCA=O.COND. CCFJDA Y I 3CA L 3 C A1 .UR.2) THEN WRITE(6. CFA. -.Y 7 7 RWT=0.SVISG) ETEC.FE I EC.'TEMP.3002682+0. ' G F ' . TEA. D E T E C .187134-0. CFA=1.?i2TCT. VICG) REYG=GG%DETEC/t 12.ETEC. C c CUERUTTi'1A PARA DETERMINAR EL COEFICIENTE GLOBAL DE T m DE C. 'ATWL = .4tCONDAttO.CGltFAR CALL CEPR ( ATML. . COMK.) S S O ./ / 1 O X ' F A C T O R 2 :?//. .V I SG 9 KEYG.tO. KMEC. 10x5 'REYNOLDS DEL AGUA 3 / / . ' . T A 2 .2803148E-5*T~A*S2 . HZLP. T A l . PL.'LONG. UTEC FORM~T(///. € H E C .UCG. UCG=O. R E Y G . >//. I AR'REC. U R .377> A T ./ / C)X ' LONG. TW UR) CFSLL A2L. l o x . RWT. ICOM. TOTAL EQUIVALENTE > / / . H Z L P . G A . CC .S3SCONDX$O. FAR.L'%. .O/(RG+RA+RWT+FEIEC+FEEEC) T F ( I F .8tCPAt%O. TEA. ICOM. / (URG+UCG) TRA= (TAl+TA2) /2. CF'. V ISCA. COND.DETEC.27) üC5 =L. PROMEDIO DEL AGUA l O X . IARREC. 67) / C (DETEC/lZ. RA.FRZ¿CION :C.lOX.4) Rfi= ( 1 .P (IARREC. U C G .33% (GGSfO. T W . C O N D . RWT. P4SO DE V A R I A B L E 3 SoLC PARA iilPRESION TPEL. i C ) X . ? F'L COMK. 5 . F A R .ETEC. .6 ) / 0. Y I L .5t(DETEC/I2.CONDA.023% ( G A X a O . 4 x #'.DETEC. /UCA) X (DITEC/DETEC) IDITEC/12. EHEC. TOTAL RECTA ?//. PL) CALL CTEK ( I COM PL COMK 1 URG=URtCOMK %=l. UCA. 2SVISCA$. V I S G . RG. . T W . GE.:CG&$O.ll3449E-5*TEA**2 V I SCQ=O. 'RUGOSIDAD D E L ACERO *:/I 1O X ' FACTOR A :. RTU/H-PIE-LB" BTU/LB-GF'. DPLA PASO DE VARIARLES SOLO PARA íMPRESION >. C C SUBROUTINE C~IPRE(TGl. GF".NHEC.83382296E-l2tTBGtt3-1./REY~)t$O.G F ' . LEC TEO.VISG.60125303E-2+6. H-PIEZ-GF/BTU'. G F ' .08#(EHEC/DETEC) 1 .9+0.T~A.~. 044+0.:TGl+TGZ)/2.21061~1-3+139. ' C .T~l.FF~. H-FIE3-GF/BTU7. S VISG=3. t7Tii-P:E-r BTU/H-PIEZ-GF'.32~8~~~~E-5fTBG-2. EHEC. EO.V~~C~. V~CC~=0.LEC) c: C t$$ SL'E(RUT1NA PARA DETERMINAR LAS CAIDAS DE PRESION CGMMON/L.REYG.DETEC~DITEC. IB/H-PIE'.GG. "FA. PIES'. tVISG) TF (TARREC.08)) END T e DPLG=9. .VOLEGIVOLEG.~UG.07i/TBA YEYA= !C:TECXGA) / (12.. BTU/LB-GF'. ETEC.T~2. >./REYA) # $ l b (7.TG2. BTU/H-PiEZ!-GF".lb4Z)/ IP REAL LYEC. HTU/H-PIE2-GF7 1 . BTLl/H-PIE-GF' LU/H-PI E' BTU/H-PIEZ-GF'.4~16~0~9E-8~TBG442 '~i-8.29117h37É-l~#TBG#*4 REYG=GGtDETEC/(12.TBG. ) S t (O.2/~HUG)))SSlb n = ( 2 . ELSE FFG=(REYGtt(-O.13tDETEC/EHEC) 1) C '. BTU/H-FiEZ-GF'.L~. 43+1. LR. .ll. 16))t(0.25+(0.)tFFGtNHECS ibG**23 SVOLEG TE&= tTAl+lAZ: /2.DPLG.3!3i>IS/DITEC P=!Z7530.~EYA. 1) THEN / < (ETEC/DETECFFG=(REYGSt(-Orn 15) 1$ (O.~. .VOL~A. H-F'IE2-GF/BTU".IARREC.FFG.1175)/((EIEC/DETEC-l)S41. LTEC.37E-. 4 5 7 1 ~ ' ' C G ( l . IVI5CA) gcs~C:= . 4027777777f~L~*2>. 1O)THEN FD= 1.21619SPL-~. SUEKüTiNA QUE DETERMINA EL FACTOR ' k " PARA DETERMINAR EL URG t$t C C COMMON/UNO/IP COMMCN/TRES/XW S I EL COMEUSTI~ILE ES GAS NATURAL: ICOM = 1 S I EL CGMBUSTIRLE ES COMBUSTOLEO: ICOM = O IF ( I C O M . 13X.F ET 1 1 RN c. (-jt=n=n=en=n==s= .138881 FD = 9. 1 ) THEN COM~~=0.1586656667+1. f 7 7 6 1 9 0 4 7 6 L t P L f t 4 .FACTOR DE PHQFUNDiDUD .635255 ELSE + 0.PL COMK 1 . 1)THEN ALOGCHHILi FD =0.~~~~~~~~tPLff3+6.'. FDI SURRUTINA P F S R A DETERMIriAR EL FACTOR DE PROFUNDIDQD COMMON/UNO/IP COMMON/TRES/IW INTEGER HIL HHIL = HIL IF (HIL. 8. O.Fl5.247222tPL+2. EO. c DEEI.38888888SSPL~$4 EL-SE COMK=0.X!. E Q .0 ELSE IF (IFIRRE .7619~4762~PLSS3+ ) .5.09~47~1~~4$PL~S~-~.l6+1.65281 -r 3.IARRE./) C DEBUG I N I T 3JD c: c C C C c CUXOUTI NE CTEK ( I COM.15~5763 jk ALOG (HHIL) END TF IF { IP.GE.? ) T!?E:(J !:RITE r!G9 3co) F D %?O !T?Y'?T EhlD IF RETURN (//.JG T PJ I T c z C C C C EIJD 5UBii'OUTINE T'ROFÜN (HIL. X5X. ' A T M f .146397144 + B . : > ! 5 X .157722E-4XEXC-8.5891 0722E-7tEXCtt3+1. /'. 866bETCG*t.~ * € X C + 6 .' RESULTADOS ( "AZLP" 1' . S .PAR. 'EDFG =' F15. >5X. ~ ~ 1 ~ 9 3 S E . ' ATM-PIE" 1 ) END I F RETURN DEBUG INlT 1 - > --.- -. 'PULG' 1 . EB. O93 t O.HZLP.ODH.8~~~4~5E-5~€XC~#Z > -6.78"J XODHStZ)íODH END IF IF TCOM. ' .HZLPIPL FORMAT ( / / .62613~92E-3X€XC+i. EO. 1 1 7 9 2 4 2 4 ~ . HAZ RADIANTE S t S t S 6 . 5 8 ~ 7 0 ~ = 5 ~ . I 2 .5 . i r d t COMYON/UNO/ 7" COMMON/TEES/TW C IAciRE = TU5NTIFiCADOR DE ARREGLO C IARRE = O QRREGLD TRIANGULAR z IARRE = i ARREGLO EN L I N E A 2 IGRRE = L1 HhREGLO CUADRADO fiOT4DO {IARRE. F 1 5 . ' ODH =' F i5 .4. . .39506292E-2 4.'.4 t E A C . O 6 ~ 2 8 2 ~ 9 E . F 1 5 . c r -.4 ~ E X C $ ~ Z ' +1.0135409E-8tEXCS $4 END IF PAP = PCO2 + PHiU PL=PfiRXHZLP IF(IP. . ' PULG' . 'HZLF = ' . SX. 'FL=' .PCO2.2)THEN WRITE(IW.2)THEN W R I T I íW 900)ICON. lox. ELSE HZLP PHLO= 3 .5 S E X ~ ~ ~ 2 .2 .2t / 1 1 O00 A 3 X ./ax.E~FG.5X 'ETFG =' F15. 5X. F 1 5 .ED. /. / . OR. :.0590906E-8SEXCI*4 Z' _. "PH20 = ' . 785tODHt*Z>/ODH = O.5. END . .EfFG.EX¿IPL) c fa LONGITtiD FRCIMEDXO DFL.F15. c ' PL =' Flci.31905458E-5fEXC*d3--1 b Z l K 7 1 S E .2-0.82223248E-5SEXCtt2 +4. 0% t (EDFGtETFG-O.ciX. ' PULG' /.END IF XFtIP. 5 .! .'PC02 = ' . . F i S . 5 . <=Y - 9. . S 5 3 Y 6 2 7 9 E . . 2) THEN HZLP = O. 1000)EDFG.203963963935-1.5.EQ.EQ. ICON=' .3 ) THEN FC07 0. ' PAR i . IPiRRE. ICOM.44031321E-bSEXCSt3-5.ODH. ' A T M 7 . / . > 5 X .5./. /. COMK o < : q FORMAT END I F RETURN (// . ' CLIMK- I E10. PL.7 S E X C t S 4 . ' P I E ' .1 2-c~77503E-lfEXCXt3+2. .LJ- . 'CSTM'. 5 . - . . :. . I .ETFG.PHZ0.9C~989657E--8*EXCS#4 PH20 = 0.5 X . / 1 C G DEGUG IN I T END C C SIJRRUUTTNE CFi!CUI*U DE C C aZLF iií7Fi"E. 5 . 1 . F l ! 5 . !?X. .GE. F l 5 .3000) TT. RTNL 7000 FC3-?A?. MRITE (IW.= 1 280C)Yt-(. 16415322E-08tAIMLS~24. ' . ' BTU/LE') RET I ! 9N C CEF!./.!L.j5*A'TML IF ( i P .8874517 E -3 ttiHtS2 IF (IP.e. HH 5000 FORMAT C//.L ~.. .: ~ . T9EN 'c:RITE { TVJ. i G X . 3 O O $ j C?.7. Jg(-)'>'-)7-77 .ai : . ! 9 Y 3 'VTSTnFTDAD = ? . 1 Z5S<)3E-0Z+bm 3L5C12232E. L L . F 1 5 . E-1. ' B T U / L B ' .' GF'. > l o x . .2205339E-4 tTtt2 IF IIP.I'ISW. / .C C C SURROUTI NE PROF ( ATML COND CP V ISG 1 . F15. t/..Flfi. ?3X9'COt4DUCTIV1DAD = '. ! 5 . 'FROPIEDADES EVALUADAS A '.907648 S H H .40CiO)H. 9~iáZOSPE-08~ATMLldZ+ S~"*~3~6E-1~WATMLX 2b 92 ~17&37E-i5tATMLS14 -l. F 1 5 .:Z. .PTA DE = ' .. *'. 5 .lOX.41736 + 3. EQ.. / .IC)X.2468625 tT + .!/". ' G F ' ) RETURN r: DEBUG iNIT END C C C SUBROUTINE TEMP CHH... b / .CT: -.'. . f-?. 5 .'EENTALPIA DE GASES = ? .. 5 .. F 1 5 .2 ) WRITE (IW.2 .5.F15.'EVALUADA A TEMP = ' .-OSSATML--L.OO730433E-C~5SATML+l.TT) c c C SUERUTINFI PAR& EL CALCULO DE LA TEMPERATURA DE GASES DE COMBUSTION C COMMON/UNO/ I P COMMON/TRES/ I W TT =38.lOX. 10X.E-01+3. 5 . EE. $.'RECüLJADOS SUBROUTINE TEMP'. s7. C DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES DE LOS GASES DE COMBUSTION * * Y C DEL COMEUSTOLEO NUN 6 COMMONíUNO/IP COMMON/TRES/IW VIsG=3.571479 + .. r i-i n . iNIT .2. .S.5. - END C W E R O U T I NE ENTALP C T it 1 C C SUERUTINA PARA EL CALCULO DE LA ENTALPIA DE GASES DE COMBUSTION C COMMON/UNO/ I P COMMON/TRES/ IW H =--8.'TEMPERRTUf?A DE GGSES = ' ./) END IF RETURN C DEBUG INIT >. CG243.T 4000 FORMRT (//. ' G F ' .kGTYL#:%3 Cs!JZ. " P A R A LA ENTAL. LT.FA1 1000. ” G F ’ .REYN) ELSE IF(REYN .F A ) C DETERMINACION DEL FACTOR DE ARREGLO S t t S t S t t t S t S S S S # # * d C IMPLICIT REAL(L) COMMON/TRES/IW / (X3-Xl) 1# . ’ BTU/LB’) RETURN C DEBUG INIT END .lOX. O.O. 5 . FA11 CAL-L REY2L (EDFG. F l S m 5 . 5 . - .LT.) + FA2 ELSE I F ( FiEYN. OD. > lOX. LT. OD.GE. / .LT EIOOO.125E-6*PVt~~+0. ’ B T U / L B ’ .lOX. C COMMON/UNO/ i P CDMMGN/TRES/ iW /O.AND. AND. F A 2 1 . FA21 FA=EWO(FAZ.ETFG. ETFG. .20000.2) WRITE (IW. REYN. X3. -REYNI ELSE IF(REYN. 5 .HA 7000 FORMAT ( I / . 5 1821O6E2-C) 2791667E-2#PV+Om IF (TP.lOX. FA2 1 FA=FAl-(FA2-FAl) / (2000.TA 6000 FORMAT (//.’TfEMPEEATURA DEL AGUA = ‘ . ETFG.PV. 1ARRE.OD. 1) THEN IF (IARRE.9979~l~#TA IF (IP. FAZ) CALL REY8T (EDFG. O 1THEN EQ. F 1 5 .’ENTALPIA DEL AGUA = ’ . ETFG.HA) C C SURRUTINA PARA EL CALCULO DE LA ENTALPIA DEL AGUA C CONNON/UNO/ I F ‘ CONNON/TRES/ I W HA=-0.FAl) CALL REY2L ( EDFQ ETFG.) t (1000.600C))HA.EQ. F i 3 . / .0. 1)THEN CALL REY2T (EDFG. OD. AND. -8OOC).0.z? !D i -_ SUEROUTINE ENTALA(TA. 1000. REYN. 1ARRE.3lSZlO6E2+0.EQ. (XZ-Xl) +Y1 ERPO (Y3.REYN. ETFG. F A 8 1 FA= (FFiL-FA8) / (2000. OD. -1000. OD.2) WRITE (IW.OD.’PARA Lñ ENTALPIA DE = ’ . OD. 2000.NE. . O. 1000. C C C SUEROUTINE FACR (EDFG. Xl.”EVALUADA A TEMP = ’ . CALL REYZL (EDFG.2791~~7E-it~V-0. 1)THEN CALL REYlL(EDFG.GE . IARRE.’RESULTADOS SUBROUTINE TEMAGUA” t/. ETFG.7000)TA.10X. ’ GF’) C DEBUG INIT END C C SUEROUT I NE TEMPA (HA. ETFG.Yi.GE.2000.AND.0. O ) THEN C C I L L KEY 1L í EDFG.LC)00. P V TA 1 C SUERUTINA PARA EL CALCULO DE L A TEMPERATURA DEL AGUA . F l 5 . X2)=( (Y3-Yl) iF(REYN. 9979313 12SE-btPVtt2) TA= (HA+O. 1i r(REYN 2000. Eí2. O.OD.2000. FA81 . b/.FAiO. :)THEN CALL REY8L (EDFG. . REYN) E W IF ELCE I F C REYN.O. ETFG.OD.0.REYN.ETFG. 20000. FA8.0. FAZ0 1 F4= (FA?O-F9R) / (20030.’NUMERO DE REYNOLDS MAYOR DE 40000’. FAZ) CRLL HEY8T iEDFG.C I D .0 .7 5 0 0 ) LlOD END IF . 20000. REYN) END IF ELSE WRITE IIW.) +FA20 ELSE C F i L L REZOT (EDFG. ’ V A L O R DE FACTOR DE ARREGLO SUPUESTO’. CALL riE20L IEDFG. FA201 FA-ERPO i F A 3 0 . F A € ! .L I D . FA201 CALL RE40T (EDFG. LT. FA81 FA=ERPOIFA8.8020) 8020 FORMAT(//. O. OR. 200005 THEN IF (IARHE. FA = 1 . ETFG. 5 .O.8C~~~. 1 . 0 ’ ) t / .lOX.OD.OD. OD.OD. l O X .FA2. FA20) F9=CRPO(FA8. 1)THEN CALL REY8L (EDFG.FA40) FA=ERPO ( F A 2 0 . F A 2 1 Pf3RA REYNOLDS IGUAL A 2000 Y ARREGLO TRANSVERSAL IMPLICIT REAL ( L ) COMMON/UNO/IP COMMON/TRESIIW L20D=EDFG/OD LlOD=ETFG/OD IF (LZOD. C C SUBROUTINE REY2T (EDFG. 2 5 . 0 3 THEN W. / ) END IF 3. REYNI O) THEN ELSE C3L L REYEIT IEDFG. IF (iARRE. ’ S L / D = ‘ .8000.CALL REY8L (EDFG. 3 . l o x .) t (REYN-20000. t / .0.BOOO.LT .OD. ETFG.ETFG. HESN.lOX.O END T F RETURN DEBUG INIT C END C .40000. CALL RE20T (EDFG.GE. 8000. l O X . AND.40000.GE.‘VALOR DE FACTOR DE ARREGLO FUERA DE RANGO’. 2000. (3T.F:EYN) EI5E T R L L FEY2T (EDFG. ETFG. ETFG. F i 5 . ETFG. ETFG. FA81 CALL RESOL ’ E D F G . LE. ‘ F A Z T O R DE ARREGLO SUPUESTO FA=1. ETFG.REYN) END IF ELSE IF(REYN. 20000. WRITE (IW. OD.. --8000.E3OC)O. OD. FA8. F A 8 1 FR=ERPO !CFs2.GT. L2OD.ER.OD. AND.20000. 7500) L20D WRITE ( I 7500 FORMAT(//. ETFG.00) THEN IF(LlOD. ETFG. FA40. OD.125053-O.GT. GT.2)THEN WRITE (IW.FA2=1.LlOD END I F IF(LlOD. 7602) L20D9 L lOD. 7 6 9 8 ) WRITE (IW. LT.LiDD END IF F~20=1. 2 5 .lOX.'VALOR DE FACTOR DE ARREGLO SUPUESTO') RETURN END - .J. LT. L20D. 00) THEN WHITE (ibJ.LlOD END IF IF(LlOD.03 THEN WRITE (IW. FA8 END I F 7590 FQRMAT(//.GT.005964804tLlODSS2fQ. OR.EB. 3.7700) L20D.5.7600) L20DIL10D END IF FA8=1. FA201 FARA REYNOLDS IGUAL A 20 000 Y ARREGLO TRANSVERSAL IMPLICIT REALtL) COMMON/UNO/IP COMMON /TRES/ I W L20D=EDFG/OD LlDD=ETFG/OD I F(LZCID. t/. 1 .008204023~L2OD~LlOD IF(IP.~L~~C)) WRITE (IW.7700) LZOD. ETFG. SUBROUTINE RE20T (EDFG.7690) WRITE (IW.0178á9XLlOD**~- . F A 8 1 PARA REYNOLDS IGUAL A 8000 Y ARREGLO TRANVERSAL IMPLICIT REAL (L) COMWON/UNO/IP CC?MMON/TRES/IW L20D=EDFG/OD L1 OD=ETFG/OD FF (LZOD.'FACTOR DE ARREGLO = ' .OD.08952478tL20D IF (IP.lOX. 2 5 .OQ8282a2itLiOD+0. OR. 3.'VALOR DE FACTOR DE ARREGLO FUERA DE RANGO".110347-0.19!3926 + 0. / I END I F RETURN END C c C SUBROUTINE REYST (EDFG.Flf1. O ) THEN WRITE (IW.7600) L2OD.04948364$LlOD + 0.7590) WRITE (IW. ETFG. 1 .7502)FA2 7502 FORMAT ( / / 9 lox. LZOD. 3.00) THEN W R I T E (IW. GT.2)THEN WRITE ( I W.EQ. 1 0 X . 5 .10X. OR.EO.GT. i k I O X ' ?IPLOR DE FACTOR DE ARREGLO SUPUESTO' 1 7700 "ORMAT (//. / ) = ' . S'FRZOT = " . ' L l O D = ' .LT.ETFG. O2892 1790SL1OD8 t2.6.7800) L20D.065094451L2OD IF (IP. 2 5 .liC). 3.O0541289SfiLOG (LlOD) IF ( I P .FAZO E P ! D IF 7530 FZRMAT(//.L lOD.'VALOR DE FACTOR DE ARREGLO FUERA DE SANGO'.F15.LlOD.L20D.10X. 2 ) THEN . 5 .FAl) PARFI REYNOLDS IGUAL A 1 000 Y ARREGLO LINEAL IMPLICIT REALIL) COMMON/UNO/I P CCMMON/TRES/IW LZOD=EDFG/OD LlOD=ETFG/OD IF(L20D.LlOD END IF IF (LlOD.O) THEN +1.37O8869-O. = ' .lGX.133740 O.LlOD END IF FA4O=l.FlO.lOX.0)THEN WRITE (IW. S . EQ. F 1 5 . UD. GT. 1 OX ' VALOR DE FACTOR DE ARREGLO FUERA DE RANGO" 7900 CC)RMAT X / .'LL20D = ". LT."LlOD =".5. 1 O X .7800) LZOD. 065ZlX)5tLlOD + O. LT. l O X .1OD=ETFG/OD . 6 .OR. 1 WRITE (IW.FlO. ETFG.OD./. ' L L 2 0 D = ' . 6 . F 1 0 . ' L l O D t / .L20D.7702) L20D. 1 .2.'LL20D = ' . / ) RETURN END - .LlOD END IF IF(LlQD.#O. 17235186XL20D IF ( IP. / .'.&.5835290tALOG(L20D) FA1 = (3. ' V A L O R DE FACTOR DE ARREGLO SUPUESTO'. FA401 PARA REYNOLDS IGLIAL A 40 O00 Y ARREGLO TRANSVERSAL IMPLICIT REAL ( L ) IF' COMMON/'JNO/ CrjMMCjN !TRES/ I W L"OD=EDFG/OD L. 2 ) THEN WRITE IIW.7900) L20D. F l 5 . F l S .3. / . 5 . / . F 1 5 . i. GT. F 1 0 .O )THEN IFtL20D.'LZOD S'FA4OT = ' ./) 7702 FORMAT (//. 3.FA40 ELSE END IF ( / /.1OX. 7802 FORMAT (//. F 1 5 ./. 7802) LaOD. / .00) THEN WRITE (IW.2)THEN SJHI TE ( I W. C c C SUEROUTINE REBOT (EDFG. l O X .lOX. ' L 1 0 D =". E a . / ) RETURN END . l O X . C C C SUEROUTINE REYlL(EDFG. l O X . 5 . FAl END IF END IF 7900 FORMRT(//. WRITE (IW.0401 lO85tCILOG(LlOD) +O. GT. lOX. lox. / . lm1.Fl5.2)THEN WRITE (IW.'LíOD = ' . 'L20D = ' . EQ. = '.791Z) L20D. 1 O X . 5 . F 1 3 . / ) . 7902 FCISMAT ( / I 7 #'FAIL = ' .0)THEN WRITE (IW.7798426XALOG (LZOD) Ea.002249824t~L~G(LlOD)+0. 6 .LlOD. F 1 0 .LIQD. ' L L Z ü D I O X . 'LZOD = ' . ó . F 1 5 ."VALOR DE FACTOR DE ARREGLO SUPUESTO'. EQ. 6652086-0. OD.4632277+O. S . 5 .-iEN ELSE IF (LlOD.7900) LZOD. / ~ 1 0 X . LT. ' L l O D = ' .002249824tCILOGILlOD) +O.73292~6~~LOG(L2OD) IF f IP. F l O m 6 . F l J .6342263+0.LlOD.L1OD9FAZ END IF GT.2 ) THEN WRITE (IW. / ) S / .LlOD.4.lOX.'LlOD = ' . PAFA REYNOLDS IGUAL A 2 OOQ Y ARREGLO LINEAL IMPLICIT REALCL) COMMON/UNO/IP COMMON/TRES/IW L20D=EDFG/OD LlOD=ETFG/OD IF(L20D.OR.FA1 END IF ELSE FA1 = O.2)THEN WRITE (IW.lOX.LlOD FA2 =O.7902) L20D9L10D. t/.2 ) THEN !JRITE (IW.10X. F l O .Q4011085~ALOG~Ll~D~+O.'VQLOR DE FACTOR DE ARREGLO FUERCI DE RANGO'.7912) L20D. 'L20D = ' .7902) LZOD.GT. #/.LT. FAZ) SUBROUTINE REYZL (EDFG. ' L l O D = ' . / . l O X . O) I.O5921O51tALOG (LlOD) +O. 10x9 ' 9 1 2 FORMAT ( / / .lOX. O) THEN FA2 = O.'VALOR DE FACTOR DE ARREGLO FUERA DE RANGO'.L20D. / .lOX.LlOD END IF IF (I-lOD. 4. F l S m 5 .FAZ END IF END IF 7910 FORMCIT(//.3.'VALOR DE FACTOR DE ARREGLO SUPUESTO'.WRITE (IW.LlOD F A 1 = Q.lOX.FAl END IF ELSE IF (LlOD.EQ. / ./.898~~93~ALOG~L2OD~ IF (IP. 4631277+O.7910) L2OD. 89823958ALOG (L20D) I F (IP.5.2)THEN IF (IP. 1 0 X . / ) RETURN END C C C ETFG.79O2) LZOD.791O) L2OG.FAZ END I F ELSE FA2 =0.2.73292366ALOG (L2OD) I F I IP. EQ. WRITE (IW.7912) L20D. t/. 6 .6342263+0. F 1 0 . O) THEN WRITE (IW. 7922) L20D. FA20 1 PARA REYNOLDS IGUAL A 20 OQO Y ARKEGLQ LINEAL IMPLICIT REAL(L) COMMON/UNO/IP COMMON/TRES/IW L20D=EDFG/OD 1 -1 OD=ETFG/OD .195472 -C). lOX. (LlOD. FA81 SUBROUTINE REY8L (EDFG.Fl5. ETFG. 5 .32Z067XALOG(LlClD) +O. l O X .*' C C FA2L =' RETURN END . 1 .5. EQ.)1THEN IF(LlOD. O ) T H E N WRITE (IW. 9424 157-0. 449914tALOG(L20D) .7922) L20D. 50313O2mLOG (LZOD) FA8 =O.3. lox.7920) L20D. / . PARA REYNOLDS IGUAL A 8 000 Y FSRREGLO LINEAL IMPLICIT REAL(L1 COMMON/UNO/IP COMMGN/TRES/IW L20D=EDFG/OD LlOD=ETFG/OD IF(L20D.LiOD FAZ'O=I.LT. t / . O. F l 0 .5) THEN WRIT? f:W. SOF387SALGO (L20D) IF ( IF. 9. 0 R . GT. 6 .043258-O. 2. 2 ) THEN ljRI TE I W . 6 . 7932) L20D. F 1 0 .lOX.J('FA8L =*.79ZC)) L3CG.FA8 END IF ELSE 10D) +O. LT. 4.F15. 1 -OR."VALOR DE FACTOR DE ARREGLO SUPUESTO'. F l 5 .5. / . O. Z . 1 WRITE (IW.OD.LlOD END IF GT. 9.'LZOD = ' . 'LlOD = ' .2 ) THEN WRITE (IW. 194622WLOG ( L I O D ) +d. F 1 5 . c SUBROUT INE RE2OL (EDFG.5.EQ. .5) THEN WRITE (IW. / . LlOD. 9424157-O. LT.7930) L20D.OD. lox. G T . L1OD + O m5031302tALOG (L20D) FA8 =O.9. L Z O D . 1 . AND. 1 OX ' VALOR DE FACTOR DE ARREGLO FUERA DE RANGO* S/.LlOD.'LIOD = ' .LlOD. GT.143O187tALOG (LlOD) IF (IF./) RETURN END . . FFI20=1.1430 187tALOG(L IF (IP.FA8 END IF ' END IF 7920 FORMQT ( / / .L i OD.2)THEN WRITE (IW. OR.LE.I O D .GT. F A 2 0 Z P J D TF ELSE IF ( L . / ) 7922 FDRMCST ( / I 3lox.'L20D = ' . L20D.LlOD END IF IF ILlOD.7920) L20D.O ) THEN IF(L20D. /1 C ETFG. EQ. 5 . URlO. 7 7 3 2 ) L20D.GE.96822596E--03tATML+5. O. F l " J .AND. C SUBROUTINE CEPR (ATML.O)THEN URC~=-8. 1000.1ClX. b'FFAZOL = ' .SOO. 3E 'R?O=i.10X.47442~45E-C)4*ATML+4.Y1 X 1 .ZfiOü.GE.O. 'VALOR DE FACTOR DE ARREGLO SUPUESTO'.~6~~85~7E-l~~~T~L UR=ERFO(URI5.95822596E--03tATML+5.76264954E-03SATML+8.41449946E-07*ATHL~*Z > -4.~142~~38€-~3XATNL+5.03945923E01+5. TTUB.5395031E01+4.~6~885~7~-13tATML*t4 U F I L O ~ I53$5031E01+4.6. 2000.~1550794E-l0XATML~*~+8. G E . GE.15OO. $/.TTUB) ELSE I F (TTUE.LE.0. EQ.~729O797E-O6*ATML**2>.51287041E-l~b~TM~~*~-2.6.liR15. T T U B .C).O.41449946E-O7~ATML~~~ > -4. 9 7 0 1 9 2 9 E . > tX2-1. IF ( I < .9701929E-09XATMLb*3+3.21550794E-10SATMLbt~+8.LlQD.1OD) +O.0. UR!3=5.500. L E . / . ttZ-Z.93352889E-iOXATMLtS3 UH=ERPO(IJF!20. TTUB.7~~66414E-~7~ ? .O. 1SOO.4744~~45E-O4~ATML+4.FA20 ?Ni3 IF EL. s L 1 0 D =". J E I F (TTUR.79981133E-07tATML .'L2OD = ' . UJR20.51287041E-l~$AT~L~~~-~. 1 . X2)=((YZ-Yl) / (X3-Xl) 1t (XZ-Xl)+Yl IF(TTUB.93~52839E-l0tATMLtX~ 11925=1.'L2OD = '9F15. F 1 5 .O) THEN E L .2~:)30.999!31248EO1+4.UH5. E4519047E-06*ATML ./. O. lox."L10D =".1000.449914XCSLOG (L20D) ' END IF END IF DE FACTOR DE ARREGLO FUERA DE RANGO'.O.371~8161E-l4bATflL#t~ UH=ERPO(UR10. AND. O. AND.FAZO 18!!5472-O.lOX. ATMLSX2+8.78935242E-03tATML~+Z. ':./.0.577t4e44+7.41~5~~~6E-O~#GTML-7.Llüü.7~066414E-~7~ ? ~TM~~tt2+8. TTUB) .2500.F10.F10. O. 1500. O. 1 C ) X .79397253E-01+2.519962lE-l3*ATML%*4 UR1025.41~53~~~E-C)3~ATM~-7.O)THEN URl5=1. 500.1F !IP. O ) THEN LJR30~1. LE.S. O . O) THEN UH5=2.~4786987+4. TTUB.'VflLOR C c. TTUB) ELSE I F (TTLIE./) 7932 FURMCST (//.71431~8~E-07~flTNL~~2 UR5=2. URO.~4786987+4. iSOO..7332) LZOD.2729O797€-~&*ATML~~Z> 1.4101SV96E-095ATMLII~ 'JR=ERFO (UF:35.TTUB) LE. / ) RETURN END 7930 FORN4T(//. UR) C C C ##$CALCULO DEL COEFICIENTE EASE FOR RfiDIACION Sf***S%*S* COMMON/TRES/IW ERPQ(Y3.O. 21THEN >RITE C IN.l 3 ~ ~ T N L ~ ~ 4 UR=ERPU ( U R 5 .57714844+7. LE.0 3 ~ A T M L t ~ ~ + ~ . 1000. O. X 3 . 5 . 2 0 0 0 .O3945923E01+5.500.TTUB.~71~8161€-14*ATML$t4 Ukl5~1. f i .76264954E-0StATML+8. ~ l 9 9 6 2 l E .79981133€-07~ATML ? tX~-1.lOX. TTUB.TTUB) ELSE I F ~ T f U E .2) THEN W F T i I T E (YW. 2OOO.323067tALOS (L.AND.GT. 1000. En. A N D .5. # / 3 1 C ) X . 5X. 8000 1 F@RMAT(//.ELTE 8000 !JRI T E ( I W. 'Ir*#!* UR=12.o END I F VQLOR DE UR FUERA DE RANGO("CBPR")tttt" 1 EETlJRN 3P!w END . I D I N TPFS. ECONOMI .CGCFWL.ECONDMI E. *-- ' 7 I L # . .. 1 I I 1-1 I I f . I . ... P . - DATOS DE OPERACION 3 .3 INSTRUCTIVO DEL PHCiGRAiYA INDICE 1 . 1 . 2 .XIi3. - DATOS DE GEOMETRIA . - INTRODUCCXON DE DATOS AL PROGRAMA 3 . - CARACTERISTICAS DEL PROGRAMCI 2 . - ENTRADA AL PROGRAMA 3 . : A N 3 YIL-COX EN "STEAM IT'S GENERATION AND USE" Y V. EL FLUJO DE GASES. LOS FLUIDOS A LA SALIDA (GASES Y AGUPI)~ ESTO ES CON LOS DATOS MENCIONADOS EN EL ES TRANSMITIDO. UEGMETRIC4S COMO SUN : EL ARREGLO. EL ESPACIAMIENTO ENTRE TUEGS Y ENTRE HILERAS. AS1 COMO TAMBIEN LAS CONDICIONES DE OPERACION : LA TEMPERATURA DE GASES A LA ENTRADA. ADEMGS EL PCIRRAFO DE ANTERIOR IIILERAC 9 Y NUMERO DE TUBOS POR HILERA Y EL NUMERO CALCLLAMOS EL AREA TOTAL. EL F'R'OGRAMA ESTA DICENADO FARA UTILIZAR LOS METODOS DE EVALUACION O DISEENO. LA TEMPERATURA DE AGUA DE ALIMENTACION Y EL FLUJO DE LA MISMA.LA szxiicla DE ZALCULC~ ESTA FUNDAMENTADA EN LOS METODOS QUE PROPONEN GANAPATHY BAiCECI. P A R A DETERMINAR DE LAS EL TRANSFERENCIA TEMPERATURAS CALOR QUE CALOR. METODO DE EVALUACION: DE DE EL PUNTO DE PARTIDA ES LA SUPERFICIE TOTAL LA CUAL SE PROPONE . EN "GFPLXED HEAT TRANSFER". LV" DE MANERA QUE SE PUEDEN DISENAR L0S ECONOMIZADORES UTILIZANDO U OTRO METODO. PARA ANEOS CASOS EVALUACION U DISENO SE SUPONEN CONOCIDAS LAS CARACTERISTICAS. SE SUPONE UNA TEMPERATURA DE GASES L A SALIDA Y CE EVALUA LA TRANSFERENCIA DE CALOR: POR CONVECCION Y # . WDIACION ENTRE TUBOS, CON ESTO SE CALCULA LA TEMPERATURA DE LOS GASES r? LA SALIDA j A SI LA TEMPERATURA CRLCüLADA NO ES XGUAL A LA SUPUESTA SE VUELVE CUANDO REPETIR EL PROCEDIMIENTO HASTA LOGRAR ’ L A CONVERGENCIA , DE CE LOGRA ESTA ES QUE SE A LLEGADO A LAS CONDICICNES REALES OPERFICION REAL , ESTO ES QUE LA TEMPERATURA CALCULADA ES LA TEMPERATURA DE DE SALIDA FARA LA GEDMETRIA EVALUADA, SI LAS CONDICIONES GEOMETRIA SALIEA OBTENIDAS I’KI CON LAS DESEADAS SE MODIFICA LA SEGUN CONVENGA,YA SEA ALMENTAR EL AREA O DISMINUIRLA. METODO AGUA, I)€ DISENO: SE PARTE DEL CALOR DISPONIBLE PARA LA SUPERFICIE NECESARIA TRANSFERIR LOGRAR AL TAL Y DE Y SE DETERMINA DE FARA TKANSFERENCIA. LOS DATOS DE GEOMETRIA Y OPERACION MENCIONADOS, MEDIANTE BALANCE i r ADEilAS LA TEMFERATURA DE LOS GASES A LA SALIDA, C A L 3 R CALCULAMOS LA TEMPERATURA DE AGUA A LA SALIDA GIFERENCIA GLOBAL DE MEDIA CALüR LOGARITMXCA SE DETERMINA LA EL COEFICIENTE PARA DE LAS TEMPERATURAS Y EL AREA , CON ESTO ES CALCULADA REDUERIDA TRANSMITIR TAL CALOR, ESTA Y DE AQUI EL NUMERO DE HILERAS NECESARIAS , CON SUPERFICIE TOTAL DE TRANSFERENCIA SE COMPRUEBA LA TEMPERATURA DE LUS GASES A LA SALXDA EN FORMA IDENTICA QUE EN LA EVALUACXON. FARA LOERAR LA CONVERGENCIA SE UTILIZA EL METODO DE LAS TANGENTES, CON UN MAXIM0 DE DIEZ ITERACIONES,AUNQUE GE EN LA TERCERA I T E R A C I O N . SE HA VISTO QUE EL METODO CONVER- 2.- ENTRADA AL PROGRAMCI EL PROGRAMA, CODIFICADO EN FORTRAN 77 ESTA FORMADO FOR UN ARCHIVO DATOS, PRINCIPAL, EL ELEMENTO EJECUTABLE (F'RE3GRAMA) Y EL ELEFlENTO DE SUS NOMBRES CON: nRCHIVO IRINCIPAL : => CGCFRL ELEMENTO EJECUTABLE : => ECONOMI , ELEMENTO DE DATOS : - % - ,*. DCITOS PARA CORRER EL FFIOGRAMA EN LA SPERRY UNIVAC 1100 , REQUIERE HABER ALIMENTGDO TODOS LOS DATOS EN EL ELEMENTO DATOS SECCION TRES DE ESTE INSTRUCTIVO , CONO SE INDICA EN LA , DESPUES TECLEAR: 3bkl @ a d d CGCFRL.DATOS SI SE QUIEREN VER LOS RESULTADOS EN L A PANTALLA : Bbk2, E Y Ci SE QUIEREN IMPRIMIR LOS RESULTADOS abk2 3 . - INTRODUCCION DE DATOS AL PROGRAMA L3S DATOS SE INTRODUCEN AL PROGRAMA UTILIZANDO E ' L ELEMENTO DATOS DOPEC Y DGEEC. QUE CONTIENE LOS NAMELIST DEL F'ROORAMA PRINCIPAL: SI SE VA A UTILIZAR E L METODO DE DEBERA I DISENO Y ENTONCES LA VARIABLE LAS VARIABLES LOGICfl "DISENO" SER IGUAL A: .TRUE. NTHEC,NHEC IGüALES A CERO A .FALSE. SI ES EL METODO DE EVALUACION ENTONCES DISENO IGUAL , Y LA VARIABLE TGSEC IGUAL A CERO. PARA LA IMPRESION DE RESULT4DOS L A VARIABLE IP DETERMINA LA EXTENSION DE INFORMACION DE RESULTADOS A IMPRIMIR i I P IGUAL A CERO SOLO IMPRIME RESULTADOS PRINCIPALES (RESULTADOS INTERMEDIOS IF' IGUAL A TRES IMPRIME UNA TOTAL INFORMACION , ETC.). 3 . 1 . - DATOS DE OPERACION (DOPECI : TIPO DESCRIPCION UNIDADES NOMBRE DE VARIABLE I coil ENTERO COMBUSTIBLE UTILIZADO ICOM=O => COMBUSTOLEO ICOM=l => GAS NATURAL EXCESO DE AIRE PRESION EN LA DESCARGA DEL ECONOMIZADOR TEMPERATURA DE SATURACION FLUJO DE GASES DE COMBUSTION TEMPERATURA DE LOS GASES A LA ENTRADA EXC REAL REAL x PSIA PU TU WG REAL REAL GF LE/H T í 3 1 REAL GF - DATOS DE GEOMETRIA (DGEEC) : rJDMbHE DE VAR I ABLE TIPO DESCRIPCION UNIDADES ASEC REAL ANCHO DE LA SECCION DEL ECONOMIZADOR LARGO DE LA SECCION DEL ECONOMIZADOR TIPO DE ARREGLO O => TRIANGULAR 1 => CUADRADO EN LINEA 2 = > CUADRADO ROTADO LONGITUD DE LOS TUBOS DIAMETRO EXTERNO DIAMETRO INTERNO PIES LSEC REAL FIES I AKHEC ENTERO LTEC DETEC REAL .VOLEG TGSEC REAL REAL VC!LUMEN ESPECIFICO DE LOS GASES DE COMBUSTION TEMPERATURA PERMITIDA LOS GASES A LA SALIDA FLUJO DE AGUA DE ALIMENTACION TEMPERATURA DE AGUA DE ALIMENTACION VOLUMEN ESPECIFICO DE CONDUCTIVIDAD DEL MATERIAL DE LOS TUBOS FACTOR DE ENSUCIAMIENTO INTERNO FACTOR DE ENSUCIAMIENTO EXTERNO CALOR POR RADIACION ABSORBIDO POR EL AGUA CUANDO EXISTE UNA CAVIDAD ANTES DEL ECONOMIZADOR PIE3/LB GF WA HEAL LB/H TA 1 REAL GF VOLEA KMEC REAL REAL PIE3/LB FEIEC REAL E2-GF H-P I BTU H-PIEZ-GF BTU BTU/H FEEEC REAL QRAD REAL 7 3 .ZEAL HEAL PIES PULG DI TEC PULG # . 2 . D ISENO L O GI CA METODO DE DISENO .CTEC FiEAL ESPACIAMIENTD ENTRE PULG TUBOS(PERPENDICULAf3 AL .TRUE.ENTRE HZLEHAS(DIRECCI0N AL F L U J O DE GASES).FALSE. => DISENO .= > EVALUACI ON SOBA€ NTHEC NHEC REAL ENTERO SOBREDISENO REQUERIDO NUMERO x DE TUROS POR HILERA ENTERO ENTERO NUMERO DE HILERAS INDICADO@ DE IMPRESION O => RESUMEN DE RESULTADOS 1 = > IDEM MAS DATOS 2 = > RESULTADOS TOTALES 3 => MAXIMA INFURMACION IP f . PULG El-iCC REAL ESPACIAMIENTO . F L U J O DE GASES). ECONOM1 b BDOPEC I CON=1 EXC=20.38 09/09/'87 1 ECDAfCGCFKL 1 ) .DATOS 7 : 34: 4h FURFUR 29KlC 575. 1 0 0 FRANCISCO ROBLES EXT. . .000 TEMP. . 0 TGl=l124. .DISENO=. 1 .l.0 ? 7 TV=486. .843 13 ETEC=4.000 = = = = 50345.0 NTHEC=ü NHEC=O 9 15 IP=1 I 16 BEND 17 3FIN 3XQT CGCFRL. .5 DETEC=2. DATOS ( 0 ) 1 @RUN CGCl. 1 Datos 3RUN CGCl E2303/ECDACGC. . .5 I ARREC= 1 9 12 LTEC=7.O EHEC=4. . S CGCFRL. 20961 3HDG PROGRAMA PARA DISENAR O EVALUAR ECONOMIZADORES @LOG s I w I AH SECCION DE CONVECCION 3F'RT.000 1124.000 X PSI LB/H LB/H GF = 600. . TEMP.DATOS 5 @XQT CGCFRL. 0 .l00 FRANCISCO ROBLES EXT.0 GIRAD=O.0 VOLEA=O. DE GASES A LA ENTRADA TG1 DEL AGUA DE ALIMENTACION TAl GF .ECONOM1 . . . 14 SOHRE=O. 20961 2 @HDG PRl3GRAMA PARR DISENAR O EVALUAR ECONOMIZADORES 3 3LOG SIPPI AH SECCION DE CONVECCION 4 W R T . EJEMPLO DE CALCULO I X .0 WG=5C)345. ECDA.0 Y 11 BEND 1 o BDGEEC ASEC=7. .000 200000. o 9 TA1=250.000 250. TRUE.5 LSEC=7. 0 DITEC=l. . .ECDA. .2 TGSEC=450. . D A T O S D E O P E R A C I O N : EL COMBUSTIBLE UTILIZADO ICOM=l =>GAS NATURAL ICOM=O =>COMBUSTOLEO EL EXCESO DE AIRE PRESION EN EL DOMO FLUJO DE GASES FLUJO DE AGUA ICOM= 1 EXC = PV WG WA 20. .IX.0 WA=200000.0 1 8 VCILEG=32.0 9 1 C) FE I EC=O. . . 0 PV=600. C CGCFRL.O 18 KMEC=26. .E2303/ECDACGC.O FEEEC=O. 8430 4.670 = = = = GF BTU/PIE2mH=GF BTU/PIE2.012 7 .HmGF BTU/PIE2. 5 0 0 2.0000 4.39 GF GF 298.GF URG UCG UTEC 1. 4 0 1 8 .000 GF RESULTADOS PRINCIPALES DEL DISENO TEMPERATURA DE LOS GASES A LA SALIDA TEMPERATURA DEL AGUA A LA SALIDA MEDIA LOGARITMICA DE LAS TEMPS.65 434.0000 PIES PULG PULG 1. 3 0 7 EL ECONOMIZfiDOR DEBERA TENER : NUMERO DE TUROS POR HILERA NTHEC = 22 . LINEAL 2 = > C.ROTADO LONGITUD DE LOS TUBOS DIAMETRO EXTERNO DIAMETRO INTERNO ESPACIAMIENTO ENTRE TUBOS ESPACIfWIENTO ENTRE HILERAS = 7 . 5 0 0 PIES = 1 PIES I: ARREC= LTEC DETEC DITEC ETEC EHEC = = = 7 . 5 0 0 7 .H."& - D A T O S D E G E O M E T R I A : ASEC LSEC ANCHO DE LA SECCION LARGO DE LA SECCION ARREGLO UTILIZADO O => TRIANGULAR 1 =::.0000 = = PULG PULG P C S R A EL DISENO : TEMPERATURA PERMITIDA DE LOS GASES A LA SALIDA DEL ECONOMIZADOR TGSEC = 450. COEFICIENTE POR RADIACION ENTRE TUBOS COEFICIENTE POR CONVECCION DE GASES COEFICIENTE GLOBAL TG2 TA2 ATML = = 442. 5815 PULG DE AGUA = PSI RESULTADOS INTERMEDIOS DEL PROGRAMA PRINCIPAL AREA DE FLUJO DE GASES FLUX DE G A S E S AFG GG "FA= = = 28.14975 267.22944 105.75000 1751. DE GASES A LA SALIDA ENTALP.77344 219.1673 1. M A X .84381 ETWH-PIE2 BTU/LB BTU/LB GF GA = HA1 = HG1 = TAMAX= TW HG2 = = = GF BTU/LB ENTALP. PROMEDIO DE PARED AFA = VELA= PIE2 2. SEC ALEC QT = = PIES ETU/H 9710408.45357 PIEC/S 490713.29177 298.667 PIES2 C. PERMITIDA AL AGUA TEMP.02707 437. TEMP.75 L A PERDIDA DE CORRIENTE Y LA CAIDA DE FRESION: LADO DE GASES LADO DEL AGUA DPLG = DPLA .NUMERO DE HILERAS SUPERFICIE TOTAL DE T . ENTALP. D E ALTURA DEL ECONOMIZADOR EL CALOR TRANSMITIDO NHEC = = 31 2678.214 10.40757 PIE2 ETU/H-PIE2 HiLERAC DONDE FLUYE EL AGUA AREA DE FLUJO DEL AGUA VELOCIDAD DEL AGUA FLUX DE AGUA ENTALP. DE GASES A LA ENT. DEL AGUA DE ALIMENT. DE P E L I C U L A TPEL = 491.40000 324. DEL AGUA A LA S A L I D A HA2 BTUILB RESULTADOS FINALES SUBRUTINA CGTCU TEMP.56438 GF .15043 1 . 99524 BTU/H-PIE2-GF vI SCA UCA COEF.5O906 LB/H-PIE 731.59691 H-PIEZ-GF/ETU - GF BTU/H-LB . DE GASES COEF. DE C. DEL AGUA CALOR ESP.42138 . DE GASES TEMP.O7446 LB/H-PIE 3919. POP PEL.40138 2.I1886 274.41801 BTU/H-PIE2-GF BTWH-PIE2-GF PIES ATM-PIE = PL CONK UHG RG TEA CPA CONDA = = 1. RA RWT UTEC .27540 BTU/LLS-GF VISG . PROM.01215 BTU/H-PIES-GF .17815 . AGUA RESIST.17696 7.O2144 BTU/H-PIE-GF = = .39779 BTU/H-PIE-GF .LONG FACTOR K COEF. POR RAD.59799 .CONDUCTIVIDAD DE G M E S CALOR ESPEC. POR EL TUBO COEF. MEDIA DEL HAZ RAD. POR PEL. DEL AGUA VISCOSIDAD DEL AGUA FrEYG FBI3 UCG U t ? HZLP = = 1.30723 BTU/H-PIEZ-GF RESULTGDOS S U B R U T I N A c w w TEMP. PRES I ON. POR CONV.O0126 H-PIEZ-GF/BTU . DE GASES RESIST. LONG.O0026 H-PIES-GF/BTU 8.19495 .GLOBAL DE T. BASE POR RAD. DE GASES VISCOSIDAD DE GASES COND Cr" = .62259 REYNCLDJ DE GASES FACTOR DE ARREGLO COEF.32634 . POR LADO DEL AGUA RES I ST. 6 2 2 5 9 = O5897 17 . FKOD. DEL AGUA CONDUC.0744ó GF VI'-' REYG FFG LWH-PIE = 39 1 9 . PROMEDIO DE GASES VISCOSIDAD DE GASES REYNOLDS DE GASEF FACTOR DE FRICCION TBG = 783. 05664 -81389-004 = = A B B FFA LR = = .PERDIDA DE TIRO TEMP.50000 PIES 145. @XQT bATA 3 CAIDA DE PRESION DEL AGUA CGCFRL.32634 TBA = GF VISCA= REYA RUG .23023+022 -29081 -009 . TOTAL EQUIWLENTE 232.597O0 PIES LEC DPLA = = .O170931 FACTOR DE FRICCION LONG.58151 PSI0 $FIN - W I N IN ADD FILE aBRKPT PR I NTB - IGNORED . TOTAL RECTA LONG.50906 LB/H-PIE 148048.ECONOM1 IGNORED IN CONTROL MODE 1. PROMEDIO DEL AGUA VISCOSIDAD DEL AGUA REYNOLDS DEL AGUA RUGOSIDAD DEL ACERO FACTOR A FACTOR DPLG = m 16739 PULG H20 274. ' - UIS TERHICO DE ECONOHIZAOOR VISTA SUPERIOR lltntc I n # . o 0 0 1 -mnm 0001 0 0 0 1 m .. ~ 1° 0 0 0 000 0 I o 0 0 0 0001 0001 0 0 0 1 0001 0001 I o 0 0 0 I O 0 0 0 II ' ! O O .. . o o o o O 0 0 0 I I O 0 1 I O 0 0 0 .. 0 0 0 o o 0 1 0 0 0 1 ... ....I y2 4 . 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ~ ~ I 0 l o o o o o o o o ~ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ' 0 0 0 0 o o o o o 0 0 o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 l ~ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 l ~ I 0 ' O I O I I O O I O 42 .. ..A S W V1E8) t.-k 0 ... o I ..... o o o o 0001 o o o 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ~ ~ ~ .. O 0 0 0 T o €+ ... ' 5 0 7 .. U15 TERHICO DE ECONOHIZADOR VISTA LATERAL 8 & m OL h S 7 . I l l 1 1 4 RKC wxn) 0 5 0 u w O d a I t ! m . - estos dntos son l a instalaciÓn de un economirador en 113 zona de convecci6n de un se tosli:. CONCLUSIQNES El ubJet. el . y se puede decir l o siguiente 1-13 : Y secuencia de clílculo utilizar 1135 e l progran~s. E l e.on estos par81 poder comparar 105 resiiltndos que d a horno.e wciienciii de t r l í b a j o . clue se se tendril1 que s o d i f i c ~ rl a superficie h05tC1 dar con la diera las temperaturas $iisc~dtis+ E l otro caso se presenta cuando tiene un economirador y se quiere determinar su comport.ivo de est.X.esaria del economizador. s i no son 111s requeridas. e l m&odo de evaluación es el apropiado. guses esto e s l u n o teniperotiirti CQSO 11 la que pueden s a l i r los de de cambusti&. se hace en form directa con e l nietodo de diseño: ce s i ce utilizorli e l niétodo iin de evtiluilción tendrín que proponer econoulizador con cierta superficie. fue desarroll13r l a metodologia y y si cálciilo p n r a e l diseño térmico de economizadores tin impienientacián en progriima de compiitwiora. est& hechos de mnerll metodos IiSlr / que se pueden dos de calculo propuestos (evaluation Y plirli diseño). se determin~iritín lus tenperuturas de snlida. ccmo en e l cuandn se tiene calentador ! l i r e . Se puede tener e l caso de que se tenga un calor disponible. para IX es con los 7 \ .amlento t&mico. esto se hizo porque se presentan ventllijas usar nino u otro metodo. l o cut31 se cumpiio.jemplo que viene en AF'PLIED HEAT TRANSFER.jerplo de ctilcuio mostrndo en l a seccion dotas del e. Lo determinación del aíreli nec. y CONVECTION FIEELi Conrlído 0. de c a l o r y e l desperdicio de combustible+ para cortar las perdidris .0 HEATERS' r'evistu ' HOW TO RATE FINNED-TUBE de Joseph L + Schweppe Hidrocarbon Processing. par i o qiie se puede. se puede encontrnr SECTION IN en el urticii1. Torrijas. en Jtinio de 1064. Siempre que se tengan altas temperaturas en los glizes de chimenea.decir que los resultados obtenidos ron e l progrlíma son E l calculo p o r r a d i a c i i n proveniente de una cavidad puede / ser calculado utilizando e l metodo que se propone en el. STEAM p n g t + / C' 7 14+3.jantes z o n iguales los iib:l. publicado en la volumen 43 numero 6.' IC_ - libro con l o s obtenicas COR e l programa+ Así *Lanibien los datos fueron utilizados en e l programa. j o . 11 335 del Los ejemplo que viene en e l STEAPft resultados obtenidos pnra anibos son niuy seme.ost y L il reportodos en las encontrados con e l críiciiio a viano. sin embargo 113mtinera y figuras necesarias p a r a caicullir los coeficientes de transf~rencia de calor 1 3 Y l a caidti de presión de gases truves de bancos con tubos aletados. mis de 150 GF arriba de 10 del liquido stiturado a l a presión de trabaJo de la ccI1der~iii uun / despues de hciber limpiúdo 111s superficies y teniendo 1115proporciones ndecuadas de aire-coebustibler se e s t a r á perdiendo miis del calor normal en la chimenea. '"+- que es tanhien de lo forma iterotiva Economizadares con tubos alettidos no esta contemplado en este t r a b ~ . esto o c u r r i r a ' para calderas vie*jas y caldertis mal diseñndtísp p o r l o que se podría pensar en la insttilarich de un economizador. costos totales originados por la operticio'n úei economizador+ .Sin smbúrgo antes de proceder ~1 diseño del econoriz~idor~ es neceslirio efectutir iin blllúnire económico entre el ahorro resultante en 'i' el consumo de combustible la inversion ndicional y en equipo+ Se decidirlí concepto emplelir de economizadores siempre sell cuando el Iihorro por consumo de conhustibie muyor que lo-. C a r l D . FLOU OF FLUIDS. APPLIED HEAT TRANSFER PennWell P u b l i s h i n g C o a p a n ~ ~ l 9 8 2 ~ -Donald Q + Kern? PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR? CECCA. S T E A W I t s generation and user Habcock t W i l c o x . H TRANSHISION? EAT McGrw H i l l I 1954. Crone Cor1980t . -J+ Hr Keenan and F. CALDERAS? T i p o s ? C o r a c t e r i s t i c ó s Y sus F u n c i o n e s .X1. S h i e l d .GIKeyesr THERHODYNAHIC PROPERTIES O F STEM John W i l e y ~ 1 9 5 3 t -Crane C o t .BIBLIOGRAFIA .1984+ -Hc A ~ ~ I B s ~ H + H I . -Vincent Cavaseno and the s t a f t o f chemical E n g i n e e r i n g ? PROCESS HEAT EXCHMiGE?Cherical e n g i n e e r i n g ? HcGraiu H i l l r 1 9 7 9 . l 9 7 8 ~ -VI Ganapathy. CECSA?1?82+ -Ecabcock 8 ü i l c o x r C o . 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