IDENTIFYING DATA 2023_24
Subject (*) DESIGN OF HEAT EXCHANGE OPERATIONS Code 20904112
Study programme
Double degree in Chemical Engineering and Food Bioprocess Technology (2019)
Cycle 1st
Descriptors Credits Type Year Period
5 Compulsory Third 2Q
Language
Català
Department Mechanical Engineering
Coordinator
VALLÈS RASQUERA, JOAN MANEL
E-mail manel.valles@urv.cat
dieter.boer@urv.cat
Lecturers
VALLÈS RASQUERA, JOAN MANEL
BOER , DIETER-THOMAS
Web
General description and relevant information <div><u>DESCRIPCIÓ GENERAL DE L'ASSIGNATURA</u></div><p> Aplicar i estendre els fonaments teòrics d’enginyeria tèrmica a la solució dels problemes pràctics relacionats amb la selecció, operació, càlcul i disseny dels bescanviadors de calor més freqüents en la indústria química. </p>

Competences
Type A Code Competences Specific
 A1.1 Consistently apply knowledge of basic, scientific and technological subjects pertaining to engineering
 A2.1 Ability to deal with specifications, regulations and mandatory standards (G6)
 A4.1 Knowledge of applied thermodynamics and heat transfer. Fundamental laws and their application to engineering problems (RI1)
Type B Code Competences Transversal
Type C Code Competences Nuclear

Learning outcomes
Type A Code Learning outcomes
 A1.1 Aplica correctament la termodinàmica i la transmissió de calor, i la seva aplicació a la resolució de problemes d'enginyeria.
 A2.1 Aplica especificacions, reglaments i normes relacionades amb les operacions d'intercanvi de calor.
 A4.1 Enumera, pels diferents tipus de bescanviadors de calor utilitzats en la indústria, les seves característiques constructives, els processos en els quals s'apliquen i les limitacions operatives de cada tipus de bescanviador de calor.
Usa la terminologia adequada per a cada tipus de bescanviador i identifica les característiques constructives necessàries per al càlcul i disseny dels bescanviadors.
Identifica els mecanismes de transferència de calor que se succeeixen el bescanviador.
Calcula el coeficient de convecció i la pèrdua de càrrega de cada fluid en el bescanviador.
Identifica els codis de disseny.
Dissenya bescanviadors.
Avalua el funcionament d'un bescanviador coneixent la seva geometria.
Aconsegueix de la literatura i de bases de dades propietats físiques i termodinàmiques.
Type B Code Learning outcomes
Type C Code Learning outcomes

Contents
Topic Sub-topic
Introduction. • Heat transfer mechanisms.
• Fundamental concepts and basic methods of heat transfer.
• Electrical analogy. Series and parallel heat transfer mechanisms.
Process integration and heat exchangers networks • Pinch methodology
• Basic principles and practical application
• Design of heat exchanger networks
Shell and tubes heat exchangers
• TEMA standard.
• Design considerations.
• Bell-Delaware method.
• Stream analysis method.
• Introduction to ASPEN.
Plate heat excahngers • Constructive characteristics.
• Advantages and disadvantages.
• Applications.
• Thermal and hydraulic calculation.
• Fouling in plate exchangers.
Bescanviadors de calor refredats per aire • Utilització de l'aire com refrigerant.
• Característiques constructives.
• Càlcul tèrmic i hidràulic.
• Càlcul dels ventiladors.
Condensers • Types of condensers.
• Selection.
• Shell and tube condensers.
• Thermal calculation.
Reboilers • Types of reboilers.
• Constructive characteristics.
• Selection of reboilers.
• Thermal and hydraulic calculation.

Planning
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours
Hours outside the classroom
(**) Total hours
Introductory activities
1 1 2
Lecture
A1.1
A2.1
A4.1
20 30 50
Problem solving, exercises in the classroom
A1.1
A2.1
A4.1
6 6 12
IT-based practicals in computer rooms
A1.1
A2.1
A4.1
12 24 36
Personal attention
4 1 5
 
Practical tests
A1.1
A2.1
A4.1
4 16 20
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies
  Description
Introductory activities DISSENY D'OPERACIONS DE BESCANVI DE CALOR
Lecture Exposició dels continguts de l'assignatura. S'aplica parcialment la metodologia de la classe inversa.
Problem solving, exercises in the classroom Projectes que enfrontin els alumnes, treballant en equip, a problemes oberts que els facin entrenar, entre altres, les seves capacitats d’aprenentatge en cooperació, de lideratge, d’organització, de comunicació i d’enfortiment de les relacions personals.
IT-based practicals in computer rooms Formulació, anàlisi, resolució i debat d'un problema o exercici, relacionat amb la temàtica de l'assignatura.
Personal attention Asistencia en la resolució de problemes i exercicis

Personalized attention
Description

Dr. Dieter Boer, Dep. Enginyeria Mecànica, Despatx 107, dieter.boer@urv.cat

Dr. Manel Vallès Dep. Enginyeria Mecànica, Despatx 111, manel.valles@urv.cat

Es prioritzarà l'atenció virtual via correu electrònic o Teams


Assessment
Methodologies Competences Description Weight        
IT-based practicals in computer rooms
A1.1
A2.1
A4.1
Lliurament d'exercicis realitzats en grup i demanats periòdicament. 20%
Practical tests
A1.1
A2.1
A4.1
Primer parcial. Prova individual. Qüestions conceptuals curtes i problemes a resoldre (35%).

Segon parcial. Prova individual. Qüestions conceptuals curtes i problemes a resoldre. Es realitza al final de quadrimestre (35%).

La nota mínima dels dos parcials per fer mitja amb les altres qualificacions serà de 4
70%
Others  

Encàrrec de predisseny d'una planta de procés (API3)

10%
 
Other comments and second exam session

Segona convocatòria

L'examen serà de la totalitat de la matèria de l'assignatura. A la segona convocatòria el 100% de la nota és la resultant de l'examen.

Durant les proves avaluatives, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells electrònics que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vista


Sources of information

Basic HEWITT, G. F., SHIRES, G.L., BOTT, T.R., Process Heat Transfer, 1994, CRC Press, Inc.
HEWITT, G.F., HEAT EXCHANGER DESIGN HANDBOOK. Vol. 1: Heat Exchangers Theory. Vol. 2: Fluid Mechanics and Heat Transfer. Vol. 3: Thermal and Hydraulyc Design of Heat Exchanger. Vol. 4: Mechanical Design of Heat Exc, 1998, Begell House
Sadik Kakaç and Hongtan Liu, Heat Exchangers selection, rating and thermal design, 1998, CRC Press

Complementary GUPTA J.P., Working with Heat Exchangers: Questions and Answers, 1990, Hemisphere Publishing Corporation
KAYS W.; LONDON A.L. , Compact Heat Exchangers, 1984, McGraw Hill
KERN D.Q., Procesos de Transferencia de Calor, 1976, Cecsa
Standard of Tubular Exchangers Manufactures Association, NORMAS TEMA, 1978, Tubular Exchangers Manufactures Association
SHAH,R.K. y Otros, Heat Transfer Equipment Design, 1986, Hemisphere publishing corporation
, Hextran (Simsci), ,
, Bjac (Aspen), ,

Recommendations


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.