trocadores - avaliação processos

Plan1Custo utilidade anual (gua gelada)CF todos trocadoresE-701$71,868.83Total$406,775,326.41E-702$102,238.62E-703$5,778,258.53E-704$257,565.08E-705$9,001,828.70E-706$254,538.55E-707$26,410.60E-708$1,716,804.46E-709$17,463.71Total$17,226,977.07

E701E-701Fludo friocwFludo quente3 e 4DadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo259020.110628385kg/sVazo138.89kg/sTemperatura entradat130CTemperatura entradaT1159.19CTemperatura sadat245CTemperatura sadaT245CPresso entradaP1516kPaPresso entradaP1300kPaPresso sadaP2308kPaPresso sadaP2270kPaCalor especifico entradacp14.182
Beatriz: Beatriz:Determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico entradacp11.018
Beatriz: Beatriz:Determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico sadacp24.181
Beatriz: Beatriz:determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico sadacp21.006
Beatriz: Beatriz:determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico mdiocpm 4.1815kJ/kg.KCalor especifico mdiocpm 1.012kJ/kg.KDimenso equipamento troca trmicaDadosSimboloValorUnidadeClculo consumo de utilidadeTroca termicaQ16246388.8888889WDadosSimbolocwUnidadeCoeficiente globalU50
Beatriz: Beatriz:Grfico Heat - transfer equipmentW/m.CUtilidade - Vapor - DMLTDMLT48.87
Beatriz: Beatriz:

Escoamento em contracorrente

CConsumo dirio22379337558.2925kg/dreaA6649.29mPerodo produtivo adotado - 320
Beatriz: Beatriz:Considerando perodos de parada para manuteno entre outros.diasConsumo anual - 7161388018653.59kg/anoCusto utilidade - 0.16$/GJCusto Anual - $71,868.83$/anoE-702Fludo friocwFludo quente4 e 5DadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo368.4748960368kg/sVazo138.89kg/sTemperatura entradat130CTemperatura entradaT1206.11CTemperatura sadat245CTemperatura sadaT245CPresso entradaP1516kPaPresso entradaP1900kPaPresso sadaP2308kPaPresso sadaP2870kPaCalor especifico entradacp14.182
Beatriz: Beatriz:determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico mdiocpm 4.1815kJ/kg.KCalor especifico mdiocpm 1.0155kJ/kg.KDimenso equipamento troca trmicaDadosSimboloValorUnidadeClculo consumo de utilidadeTroca termicaQ23111.6666666667kWDadosSimbolocwUnidadeCoeficiente globalU100
Beatriz: Beatriz:

escoamento contra correnteCConsumo dirio22379337558.2925kg/dreaA3755.25mPerodo produtivo adotado - 320
Beatriz: Beatriz:Considerando perodos de parada para manuteno entre outros.diasConsumo anual - 7161388018653.59kg/anoCusto utilidade - 0.16$/GJCusto Anual - $102,238.62$/anoE-703Fludo frio10 e 11Fludo quentehpsDadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo284.4388888889kg/sVazo24.16kg/sTemperatura entradat1106.74CTemperatura entradaT1253.62
Beatriz: Beatriz:Tabela termodinmica para presso de 4237 kPaCTemperatura sadat2240CTemperatura sadaT2253.62
Beatriz: Beatriz:Vapor saturado - Condesao temperatura constante. Conceito de calor latente.CPresso entradaP12680kPaPresso entradaP14237kPaPresso sadaP22650kPaPresso sadaP24237kPaCalor especifico entradacp14.182
Beatriz: Beatriz:determinado pelo eeskJ/kg.Kentalpia liquidohl1103.15kJ/kg.KCalor especifico mdiocpm 4.1815kJ/kg.Kentalpia vaporhv2799.7kJ/kg.KDimenso equipamento troca trmicaDadosSimboloValorUnidadeClculo consumo de utilidadeTroca termicaQ40990.5555555556kWDadosSimboloUnidadeCoeficiente globalU175
Beatriz: Beatriz:Grfico Heat - transfer equipmentW/m.CUtilidade - hps - DMLTDMLT56.04
Beatriz: Beatriz:

escoamento contra correnteCConsumo dirio12000000kg/dreaA4179.96mPerodo produtivo adotado - 320
Beatriz: Beatriz:Considerando perodos de parada para manuteno entre outros.diasConsumo anual - 7161388018653.59kg/anoCusto utilidade - 8.65$/tonCusto Anual - $1,145,822,082.98$/anoE-704Fludo friocwFludo quente12 e 13DadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo928.2819828079kg/sVazo284.44kg/sTemperatura entradat130CTemperatura entradaT1240CTemperatura sadat245CTemperatura sadaT245CPresso entradaP1516kPaPresso entradaP12575kPaPresso sadaP2308kPaPresso sadaP22545kPaCalor especifico entradacp14.182
Beatriz: Beatriz:Determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico entradacp1
Beatriz: Beatriz:determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico sadacp2
Beatriz: Beatriz:determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico mdiocpm 4.1815kJ/kg.KCalor especifico mdiocpm kJ/kg.KDimenso equipamento troca trmicaDadosSimboloValorUnidadeClculo consumo de utilidadeTroca termicaQ58224.1666666667kWDadosSimbolocwUnidadeCoeficiente globalU160
Beatriz: Beatriz:

Beatriz: Beatriz:Considerando perodos de parada para manuteno entre outros.diasConsumo anual - 7161388018653.59kg/anoCusto utilidade - 0.16$/GJCusto Anual - $71,868,825.60$/anoE-705Fludo frio16 e 18Fludo quentehpsDadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo282.1302777778kg/sVazo37.64kg/sTemperatura entradat130.3CTemperatura entradaT1253.62
Beatriz: Beatriz:Vapor saturado - Condesao temperatura constante. Conceito de calor latente.CPresso entradaP13000kPaPresso entradaP14237kPaPresso sadaP22970kPaPresso sadaP24237kPaCalor especifico entradacp1
Beatriz: Beatriz:Determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico sadacp2
Beatriz: Beatriz:determinado pelo eeskJ/kg.Kentalpia liquidohl1103.15kJ/kg.KCalor especifico mdiocpm kJ/kg.Kentalpia vaporhv2799.7kJ/kg.KDimenso equipamento troca trmicaDadosSimboloValorUnidadeClculo consumo de utilidadeTroca termicaQ63858.3333333333kWDadosSimboloUnidadeCoeficiente globalU185
Beatriz: Beatriz:

escoamento contra correnteCConsumo dirio12000000kg/dreaA4604.16mPerodo produtivo adotado - 320
Beatriz: Beatriz:Considerando perodos de parada para manuteno entre outros.diasConsumo anual - 7161388018653.59kg/anoCusto utilidade - 8.65$/tonCusto Anual - $61,946,006,361.35$/ano

E702Fludo friocwFludo quente4 e 5DadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo368.4748960368kg/sVazo138.89kg/sTemperatura entradat130CTemperatura entradaT1206.11CTemperatura sadat245CTemperatura sadaT245CPresso entradaP1516kPaPresso entradaP1900kPaPresso sadaP2308kPaPresso sadaP2870kPaCalor especifico entradacp14.182
Beatriz: Beatriz:determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico mdiocpm 4.1815kJ/kg.KCalor especifico mdiocpm 1.0155kJ/kg.KDimenso equipamento troca trmicaDadosSimboloValorUnidadeClculo consumo de utilidadeTroca termicaQ23111.6666666667kWDadosSimbolocwUnidadeCoeficiente globalU100
Beatriz: Beatriz:

Beatriz: Beatriz:Considerando perodos de parada para manuteno entre outros.diasConsumo anual - 10187593925.6248kg/anoCusto utilidade - 0.16$/GJCusto Anual - $102,238.62$/ano

E703Fludo frio10 e 11Fludo quentehpsDadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo284.4388888889kg/sVazo24.16kg/sTemperatura entradat1106.74CTemperatura entradaT1253.62
Beatriz: Beatriz:Vapor saturado - Condesao temperatura constante. Conceito de calor latente.CPresso entradaP12680kPaPresso entradaP14237kPaPresso sadaP22650kPaPresso sadaP24237kPaCalor especifico entradacp14.182
Beatriz: Beatriz:determinado pelo eeskJ/kg.Kentalpia liquidohl1103.15kJ/kg.KCalor especifico mdiocpm 4.1815kJ/kg.Kentalpia vaporhv2799.7kJ/kg.KDimenso equipamento troca trmicaDadosSimboloValorUnidadeClculo consumo de utilidadeTroca termicaQ40990.5555555556kWDadosSimboloUnidadeCoeficiente globalU175
Beatriz: Beatriz:

Beatriz: Beatriz:Considerando perodos de parada para manuteno entre outros.diasConsumo anual - 668006766.673543kg/anoCusto utilidade - 8.65$/tonCusto Anual - $5,778,258.53$/ano

E704Fludo friocwFludo quente12 e 13DadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo928.2819828079kg/sVazo284.44kg/sTemperatura entradat130CTemperatura entradaT1240CTemperatura sadat245CTemperatura sadaT245CPresso entradaP1516kPaPresso entradaP12575kPaPresso sadaP2308kPaPresso sadaP22545kPaCalor especifico entradacp14.182
Beatriz: Beatriz:


E705Fludo frio16 e 18Fludo quentehpsDadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo282.1302777778kg/sVazo37.64kg/sTemperatura entradat130.3CTemperatura entradaT1253.62
Beatriz: Beatriz:


E706Fludo friocwFludo quente20 e 21DadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo917.374148033kg/sVazo282.13kg/sTemperatura entradat130CTemperatura entradaT1240CTemperatura sadat245CTemperatura sadaT245CPresso entradaP1516kPaPresso entradaP12575kPaPresso sadaP2308kPaPresso sadaP22545kPaCalor especifico entradacp14.182
Beatriz: Beatriz:determinado pelo eeskJ/kg.KCalor especifico mdiocpm 4.1815kJ/kg.KCalor especifico mdiocpm kJ/kg.KDimenso equipamento troca trmicaDadosSimboloValorUnidadeClculo consumo de utilidadeTroca termicaQ57540kWDadosSimbolocwUnidadeCoeficiente globalU180
Beatriz: Beatriz:


E707Fludo friocwFludo quente29 e 30DadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo95.1855837662kg/sVazo204.58kg/sTemperatura entradat130CTemperatura entradaT152.08CTemperatura sadat245CTemperatura sadaT245CPresso entradaP1516kPaPresso entradaP13000kPaPresso sadaP2308kPaPresso sadaP22970kPaCalor especifico entradacp14.182
Beatriz: Beatriz:


E708Fludo frio33.00Fludo quentehpsDadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo200.1952777778kg/sVazo7.18kg/sTemperatura entradat1182.3CTemperatura entradaT1253.62
Beatriz: Beatriz:Tabela termodinmica para presso de 4237 kPaCTemperatura sadat2182.3CTemperatura sadaT2253.62
Beatriz: Beatriz:Grfico Heat - transfer equipmentW/m.CUtilidade - hps - Delta TDelta T71.32
Beatriz: Beatriz:

Delta T, pois trata-se de um refervedor, com t1=t2 e T1=T2

CConsumo dirio620232.825439863kg/dreaA1138.43mPerodo produtivo adotado - 320

E709Fludo friocwFludo quente34 e 32DadosSimboloValorUnidadeDadosSimboloValorUnidadeVazo62.9403767034kg/sVazokg/sTemperatura entradat130CTemperatura entradaT1182.3CTemperatura sadat245CTemperatura sadaT286.4CPresso entradaP1516kPaPresso entradaP11050kPaPresso sadaP2308kPaPresso sadaP21000kPaCalor especifico entradacp14.182
Beatriz: Beatriz:


Custo UtilidadesCusto consumo utilidade$17,226,977.07$/ano

TabelasTabela 1. Subfatores para estimativa de custo de capital fixoItemSiglaTipo de processamentoFluidosSlidosCustos diretosCustos de entrega de equipamentos11Custos para erguer equipamentosfer0.40.5Tubulaes (instalada)fpip0.70.2Instrumentao e controle (instalado)finst0.20.1Eltrico (instalado)felec0.10.1Utilidades futil0.50.2Off-sitesfos0.20.2Construes (incluindo servios)fbuild0.20.3Preparo de terrenofsp0.10.1Custos indiretosProjeto, engenharia e construofdec10.8Contingncias (cerca de 10% dos custos fixos de capital)fcont0.40.3Custos de mo de obra (15% do total dos custos fixos)fws0.70.6Tabela 2. Constantes para clculo de custos de quipamentos de processoEquipamentoMaterial de ConstruoMedida de CapacidadeBase de Clculo QbiBase de Custo CbiFaixa TamanhoExpoente Mde custo MiReator agitadoCSVolumem11.15E+041 - 500.45Vaso pressurizadoCSMassaton68.40E+036 - 1000.82Torre de destilao (vaso vazio)CSMassaton86.56E+048 - 3000.89Pratos perfurados (10 estgios)CSDimetro da torrem0.56.56E+030,5 - 4,00.91Pratos valvulados (10 estgios)CSDimetro da torrem0.51.80E+040,5 - 4,00.91Recheio estruturado (5 m de altura)CSDimetro da torrem0.51.80E+040,5 - 4,01.70Lavador (incluindo recheio aleatrio)CS (low)Volumem0.14.92E+030,1 - 200.53CicloneCSDimetrom0.41.64E+030,4 - 3,01.20Filtro vcuoCSrea do filtrom108.36E+0510 - 250.49SecadorSS (low)Taxa de evaporaokg H2O/h7002.30E+05700 - 30000.65Trocador de calor casco e tuboCSrea de troca trmicam803.28E+0580 - 40000.65Trocador de calor arrefecido arCSrea de troca trmica tubosm2001.56E+05200 - 20000.89Bomba centrfuga (pequena, inclui o motor)SS (high)PotnciakW11.97E+031 - 100.95Bomba centrfuga (grande, inclui o motor)CSPotnciakW49.84E+034 - 7000.55Compressor (incluindo o motor)PotnciakW2509.84E-04250 - 100000.46Ventilador (incluindo o motor)CSPotncia501.23E+0450 - 2000.76Bomba de vcuo (incluindo o motor)CSPotnciakW101.10E+0410 - 450.44Motor eltrico (inclundo o motor)Potncia101.48E+0310 - 500.85Tanque de armazenamentoPequeno e atmosfricoSS (low)Volumem0.13.28E+030,1 - 200.57Grande e atmosfricoCSVolumem51.15E+045 - 2000.53SiloCSVolumem601.72E-0460 - 1500.70CaldeiraFogo-tubularCSGerao de vaporkg/h50,0004.64E+0550000 - 3500000.96gua tubularCSGerao de vaporkg/h20,0003.28E+0510000 - 8000000.81Torre de refrigerao (tiragem forada)Vazo de guam/h104.43E+0310 - 400.63Tabela 3. Fatores de custo mdio de materiais de construo tpicos de equipamento de processoMaterialSiglaFator de correo fmAo CarbonoCS1Alumnio1.3Ao Inoxidvel (baixo carbono)SS (low)
Beatriz: Beatriz:Exemplo: Ao 3042.4Ao Inoxidvel (alto carbono)SS (high)
Beatriz: Beatriz:Exemplo: Ao 3163.4Hastelloy C3.6Monel4.1Nquel e Inconel4.4Titnio5.8Tabela 4. Fatores de custo de materiais de construo tpicos de vasos pressurizados e colunas de destilaoMaterialSiglaFator de correo fmAo CarbonoCS1Alumnio2.1Ao Inoxidvel (baixo carbono)SS (low)
Beatriz: Beatriz:Exemplo: Ao 3043.2Ao Inoxidvel (alto carbono)SS (high)
Beatriz: Beatriz:Exemplo: Ao 3163.6Monel3.9Inconel5.4Nquel7.7TitnioTabela 5. Fatores de custo de materiais de construo tpicos para trocadores de calrcasco e tubosMaterialFator de correo fmCascos e tubos de ao carbono1Casco de ao carbono, tubos de alumnio1.3Casco de ao carbono, tubos de monel2.1Casco de ao carbono, tubos de ao inox (baixo carbono)1.7Casco e tubos de ao inox (baixo carbono)2.9Tabela 6. Fatores de custo de presso tpica de equipamentosPresso de projeto (bar absoluta)Fator de correo fp0.0120.11.30,5 a 71501.51001.9Tabela 7. Fatores de custo de tempetaruta tpica de equipamentosTemperatura de projeto (C)Fator de correo ft0 - 10013001.65002.1

Custo CapitalEstimativa de custo capital Cf Equipamento: E701Equipamento: E704Equipamento: E707TCP mx(bar)T mx (C)fpftfmCbi3.28E+05Cbi3.28E+05Cbi3.28E+05E7015.16159.191.001.18
Beatriz: Beatriz:Valor obtido atravs de interpolao da tabela 72.9Qbi80Qbi80Qbi80E7029.00206.111.02
Beatriz: Beatriz:Valor obtido atravs de interpolao da tabela 61.32
Beatriz: Beatriz:Valor obtido atravs de interpolao da tabela 72.9Qi6649.29Qi5185.49Qi3059.20E70342.37253.621.41
Beatriz: Beatriz:Valor obtido atravs de interpolao da tabela 72.9Mi0.65Mi0.65Mi0.65E70425.75240.001.22
Beatriz: Beatriz:Valor obtido atravs de interpolao da tabela 72.9Cei$5,803,221.70Cei$4,937,175.72Cei$3,503,568.95E70542.37253.621.41
Beatriz: Beatriz:Valor obtido atravs de interpolao da tabela 72.9Equipamento: E702Equipamento: E705Equipamento: E708E70625.75240.001.22
Beatriz: Beatriz:Valor obtido atravs de interpolao da tabela 72.9Cbi3.28E+05Cbi3.28E+05Cbi3.28E+05E70730.0052.081.27
Beatriz: Beatriz:Valor obtido atravs de interpolao da tabela 61.002.9Qbi80Qbi80Qbi80E70842.37253.621.41
Beatriz: Beatriz:Valor obtido atravs de interpolao da tabela 72.9Qi3755.25Qi4604.16Qi1138.43E70910.50182.301.04
Beatriz: Beatriz:Valor obtido atravs de interpolao da tabela 72.9Mi0.65Mi0.65Mi0.65Cei$4,002,953.97Cei$4,569,966.14Cei$1,842,738.25Equipamento: E703Equipamento: E706Equipamento: E709Cbi3.28E+05Cbi3.28E+05Cbi3.28E+05Qbi80Qbi80Qbi80Qi4179.96Qi4555.16Qi289.44Mi0.65Mi0.65Mi0.65Cei$4,291,676.88Cei$4,538,294.97Cei$756,618.25

Cf$406,775,326.41

Custo AnualizadoESTIMATIVA DE CUSTO CAPITAL ANUALIZADO

Equipamento: Trocadores de calorCf$406,775,326.41$406,775,326.41$406,775,326.41i5%5%5%n51020Custo anualizado$93,954,848.90$52,679,265.75$32,640,704.60

Pendncias1Calcular Cf para cada trocador ou um cf nico2Qual valor de fm adotar para trocadores usando gua e para trocadores usando vapor

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