CALCULOS MECANICOS DEL INTERCAMBIADOR EA-12 DE CARCASA Y TUBO CONDICIONES DE DISEO

TIPO : CLASE :

AEW R

TAMAO : 900 mm X 5000 mm Diametro interior (I.D.) Condiciones Numero de pasos Fluido circulado Temperatura de Diseo Presion de Diseo Tolerancia de corrosion 900 mm Carcasa 1 Vapor de baja P 278 C 4,5 Barg/F.V 0.125 Tubos 1 Agua salada 233 C 6,8 Barg/F.V

Materiales Carcaza y canal Placas de tubos A-285 Gr. C A-285 Gr. C

Tubos Cantidad Diametro 463 1"

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Calibre Paso

10 BWG 1

Deflectores Tipo Corte Espaciados Boquillas Entrada y salida Carcaza Entrada y salida Tubos 12" 12" 6" 12" : : : Segmentados Vertical 4

se Asume anillos de refuerzo de 6" de ancho por 1/2" de espesor Codigos Requeridos TEMA ASME seccion VIII Division 1 1- ESPESOR DE LA PARED DE LA CARCASA (ASME UG-27) Por Presion Interna (UG-27) t = ((P*R+CA) /(S*E-0,6*P))+CA DONDE : t= P= R= S= espesor del tubo (pulgadas) Presion de Diseo (Lb /pulg) Radio interior (pulgadas) Esfuierzo admisible del material (Lb/Pulg 2)

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CA = Corrosion admisible Valores P = 65.27 D = 35.43 S = 13800 E= 0.85 CA = 0.125 3.175 Espesor calculado t = 0.224

Segn tema tabla R-3,13 para un diametro de carcasa de 35" se debe usar un espesor minimo de 7/16"

Espesor seleccionado t = 0.438 inch Segn rating tema se requieren bridas de 300 #, para la union del casco y su tapa y 300 # para la union casco -canal y canal -tapa

3a Localizacion de las boquillas de 12"entrada y salida Determinacion de espesores del cuello de conexiones UG-45 UG-45 UG-45 T1= (P*RO/SE+0,4P) + CA T2= Espesor de recipiente nuevo T3= (esp.std. Tubo)*0,875 +(CA+% tol.Fabric.)

Tmin= El mayor de T1 y el menor de T2 y T3) Tmin*= Tmin + la tolerancia de fabricacion para tubo y tuberia (UG-16(D)) Tmin*= Tmin/0,875

Descrip

Diam Servicio (pulg)

Posicion

CA

Presio D.E. Material n (Pulg) (Psig)

S

T1

T2

T3

Tmin

Tmin*

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N1

12

N2

12

Entrada Agua Salada Salida Agua Salada

Carcasa

0.125

65.25 12.75

SA-106 Gr b SA-106 Gr b

150000

0.128

0.438

0.45

0.44

0.50

Carcasa

0.125

65.25

12

150000

0.128

0.438

0.45

0.44

0.50

4- ESPESOR DE LA PARED DEL CANAL (ASME UG-27) Por Presion Interna (UG-27) t = ((P*R+CA) /(S*E-0,6*P))+CA DONDE : t= P= R= S= CA = espesor del tubo (pulgadas) Presion de Diseo (Lb /pulg) Radio interior (pulgadas) Esfuierzo admisible del material (Lb/Pulg 2) Corrosion admisible

Valores P= 98.6 D = 35.43 S = 13800 E= 0.85 CA = 0.125 3.175 Espesor calculado t = 0.275

Segn tema tabla R-3,13 para un diametro de carcasa de 35" se debe usar un espesor minimo de 7/16" Espesor seleccionado t = 0.438 inch

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5 Bridas Segn rating TEMA se requieren bridas de 300 #, y el diametro igual a la carcasa 6 Boquillas 3a Localizacion de las boquillas de 12"entrada y 6" de salida Determinacion de espesores del cuello de conexiones UG-45 UG-45 UG-45 T1= (P*RO/SE+0,4P) + CA T2= Espesor de recipiente nuevo T3= (esp.std. Tubo)*0,875 +(CA+% tol.Fabric.)

Tmin= El mayor de T1 y el menor de T2 y T3) Tmin*= Tmin + la tolerancia de fabricacion para tubo y tuberia (UG-16(D)) Tmin*= Tmin/0,875

Descrip

Diam (pulg)

Servicio Entrada de Vapor

Posicion

CA

Presio Diam. n ext. (Psig) (Pulg) Material SA-106 Gr b

S

T1

T2

T3

Tmax T2/T3 Tmin Tmin*

N3

12

Chanel

0.125

98.6

12.75

150000

0.129

0.44

0.453

0.44

0.44

0.5

5- ESPESOR DEL CANAL DEL LADO DEL LADO DE LA PLACA TUBULAR FLOTANTE Por Presion Interna (UG-27) t = ((P*R+CA) /(S*E-0,6*P))+CA DONDE : t = espesor del tubo (pulgadas)

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P= R= S= CA = Valores

Presion de Diseo (Lb /pulg) Radio interior (pulgadas) Esfuierzo admisible del material (Lb/Pulg 2) Corrosion admisible

P= 98.6 D = 35.43 S = 13800 E= 0.85 CA = 0.125 3.175 Espesor calculado t = 0.275

Segn tema tabla R-3,13 para un diametro de carcasa de 35" se debe usar un espesor minimo de 7/16" Espesor seleccionado t = 0.438 inch Segn rating TEMA se requieren bridas de 300 #, y el diametro igual a la carcasa 6 Boquillas 3a Localizacion de las boquillas de 12"entrada y 6" de salida Determinacion de espesores del cuello de conexiones UG-45 UG-45 UG-45 T1= (P*RO/SE+0,4P) + CA T2= Espesor de recipiente nuevo T3= (esp.std. Tubo)*0,875 +(CA+% tol.Fabric.)

Tmin= El mayor de T1 y el menor de T2 y T3) Tmin*= Tmin + la tolerancia de fabricacion para tubo y tuberia (UG-16(D)) Tmin*= Tmin/0,875

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Descrip

Diam (pulg)

Servicio Entrada de Vapor

Posicion

CA

Presio Diam. n ext. (Psig) (Pulg) Material SA-106 Gr b

S

T1

T2

T3

Tmin

Tmin*

N4

6

Chanel

0.125

98.6

6.625

150000

0.127

0.44

0.453

0.44

0.5

6- ESPESOR DE LA PLACA DE TUBOS ESTACIONARIA a) Por Flexion (TEMA R-7-132)1/2 t f = ((F*G)/3)*(P /(h*S))

DONDE : tf = P= G= S= F= Valores P = 98.60 G = 35.43 Para Placa tubular fija es igual al diam.interno de la carcasa S = 16650 mat SA-182-F5 F= 1 TEMA R-7-132 DE= 1 Pictch = 1.25 Para arreglos triangulares h = 1-(0,907/(Pitch/DE del Tubo)^2) h= Espesor calculado Por Flexion 0.42 t f = 1.403 " espesor efectivo de la placa tubular (pulgadas) Presion de diseo( Ps) Diametro medio del empaque en (pulgadas) Esfuerzo de Tension admisible del material (Lb/Pulg 2) 1 Para placas de tubos estacionarias

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b)

Por Corte (TEMA R-7-133) t c = ((0,31*D l )/(1-(DE/pictch))*(P/S) DONDE : tc = P= Dl = C= A= S= DE = p= Consideraciones: 12Segn tabla R-4,71 TEMA este haz de tubos requiere un minimo de 8 Tirantes ("Tie Rods") El tamao de la Ranura para la placa de particion debe ser minimo de: Ancho= 3/8" minimo (R-6,4 TEMA) Profundidad = 3/16" minimo (R-7,6 TEMA) 3La separacion de filas de uno y otro lado de la ranura de la placa de tubos es: S=d+e2+1/4 S=1+1/2+1/4 S= 1.75 espesor efectivo de la placa tubular (pulgadas) Presion de diseo( Psi) 4AC = Diametro equivalente del centro de los tubos en lan placa en pulgadas Perimetro del arreglo de los tubos en la placa en pulgadas Area total encerrada por el perimetro C en pulgadas Esfuerzo de Tension admisible del material a la temperatura de diseo (Lb/Pulg 2) Diametro exterior del tubo en pulgadas Espaciamiento entre tubos, centro a centro en pulgadas

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4-

El paso minimo segn TEMA R-2,5 es de d *1,25, es decir en nuestro caso 1,25". Esto satisfaceigualmente el requerimiento de que haya 0,250"libres entre filas de Tubos para limpieza El Diametro exterior de la placa de tubos flotante ODFTS ODFTS= 35"- 3/8" = 34.625

5-

El maximo diametro de la parte exterior de los tubos es : OTL = ODFTS -1 3/8 OTL = 33.25 Pulgadas

Valores P = 98.60 S = 16650 mat SA-182-F5 DE= 1 Pictch = 1.25

CALCULOS2* A = # DE TRIANGULOS X (1,25) 4

A=

625

C = (# DE TUBOS EN LA DIAGONAL *1,25)*4 C= 115

Dl = 21.74 Espesor calculado Por Corte tc = 0.2 "

tc =

0,2