Diseño de un intercambiador de calor para una planta de relicuefacción de GNL
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http://hdl.handle.net/2183/28821Coleccións
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Diseño de un intercambiador de calor para una planta de relicuefacción de GNLAutor(es)
Director(es)
Baaliña Insua, ÁlvaroData
2021Centro/Dpto/Entidade
Universidade da Coruña. Escola Técnica Superior de Náutica e MáquinasDescrición
Traballo fin de grao (UDC.ETSNEM). Tecnoloxías Mariñas. Enerxía e Propulsión. Curso 2020/2021Resumo
[Resumen] En este proyecto, tomaremos como referencia los datos de funcionamiento reales con los que trabaja una planta de relicuefacción instalada a bordo de un gasero
para realizar el diseño de uno de los intercambiadores de calor que utiliza.
Comenzaremos haciendo una introducción sobre la planta de relicuefacción y sus
procesos para saber algo más sobre este tipo de dispositivo, y la maquinaria que la
conforma. También explicaremos conceptos sobre transferencia de calor
necesarios para poder comprender los cálculos que haremos, haciendo hincapié
en la conducción y la convección, ya que son las principales formas de transferencia
de calor en intercambiadores. Hablaremos sobre los tipos de intercambiadores de
calor que nos podemos encontrar y los elementos que emplean y sus geometrías,
así como un análisis general para el cálculo de estos. Por último, partiremos de
datos relativos a caudales, temperaturas y presiones con el objetivo de hacer una
selección adecuada de materiales y longitud de los tubos. Para hacer los cálculos
de dimensionamiento, nos apoyaremos con el EES (Engineering Ecuation Solver)
que contiene información sobre una gran cantidad de fluidos y extensas bibliotecas
con información relativa a transferencia de calor e intercambiadores.
Comenzaremos haciendo el diseño de un intercambiador de carcasa y tubos, ya
que resulta más sencillo y maneja conceptos con los que estamos más
acostumbrados a trabajar y a continuación, haremos el diseño de un intercambiador
de calor compacto. Cuando tengamos los resultados, compararemos las
dimensiones de ambos para ver cual se puede adaptar mejor a una planta de
relicuefacción a bordo de un barco. [Summary] In this Project, we are going to take as reference the real working data that a
reliquefaction plant installed on a gas tanker works with for the design of one of its
heat exchangers. We will start doing an introduction about the reliquefaction plant
and its processes for knowing a bit more about this device and its machinery. We
will explain some heat transfer concepts that are necessary for understanding the
calculations that we are going to do, talking specially about conduction and
convection which are the main heat transfer mechanisms in heat exchangers. We
will talk about the kinds of heat exchangers we can find and their elements and
geometries and a review about their general calculation. For the last, we will begin from data related to flows, temperatures, and pressures with the objective of doing
a right selection of materials and tube length. For doing our dimensional
calculations, we will support us with the EES (Engineering Ecuation Solver) which
contains information about a lot of fluids and big libraries with data related to heat
transfer and heat exchangers. We will begin designing a shell and tube heat
exchanger because it is easier, and it uses concepts we are used to. We will also
design a compact heat exchanger, and when we get the results, we will compare
their dimensions to value which one adapts better to a reliquefaction plant onboard. [Resumo] Neste proxecto, tomaremos como referencia os datos de funcionamento reais cos
que traballa unha planta de relicuefacción instalada abordo dun buque gaseiro para
realizar o deseño dun dos intercambiadores que emprega. Comezaremos facendo
unha introdución sobre a planta de relicuefacción e os seus proceso para coñecer
algo máis sobre este dispositivo es a maquinaria que o forma. Tamén explicaremos
conceptos de transferencia de calor necesarios para comprender os cálculos que
faremos, poñendo especial interese na condución e na convección, xa que son os
princiapis xeitos de transferencia de calor nos intercambiadores. Falaremos sobre
os tipos de intercambaidores que podemos atopar es os seus elementos e as súas
xeometrías ademáis dun análise xeral para o seu cálculo. Por último, partiremos de
datos relativos a caudais, temperaturas e presións co obxectivo de facer una
selección adecuada de materiais e lonxitude dos tubos. Para facer os cálculos
apoiarémonos no EES (Engineering Ecuation Solver) o cal conten información
sobre moitos fluidos e bibliotecas moi extensas con información relativa a
tranferencia de calor e intercambiadores. Comezaremos facendo o deseño dun
intercambiador de carcasa e tubos xa que resulta máis doado e emprega conceptos
cos que estamos máis afeitos a traballar, e a continuación, faremos o deseño dun
intercambiador compacto. Cando teñamos os resultados, compararemos as
dimensión obtidas en analizaremos cal de eles pode adaptarse mellor a una planta
de relicuefacción abordo dun barco.
Palabras chave
Gas natural licuado
GNL
Intercambiadores de calor
Transferencia de calor
GNL
Intercambiadores de calor
Transferencia de calor
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