Hoja de ejercicios de Intercambiadores de calor (DTML) con soluciones

Hoja de ejercicios de Intercambiadores de calor (DTML) gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Nueva hoja de ejerciciosPractica en línea con pistas

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Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
longitudT120 °C95 °C60 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 120 a 95 °C mientras el frío se calienta de 15 a 60 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 120 → 95 °CTc: 15 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Fácil

En un intercambiador de calor se calientan 0,5 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) de 40 a 55 °C. Halla la potencia térmica intercambiada Q̇.

ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 40 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Media
longitudT115 °C75 °C105 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 280 kW. El fluido caliente se enfría de 115 a 75 °C y el frío se calienta de 20 a 105 °C. El coeficiente global de transmisión es 300 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 280 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 115 → 75 °CTc: 20 → 105 °C
A = m²
4.Media
longitudT170 °C120 °C20 °C110 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de calor en equicorriente transfiere 250 kW. Su área de intercambio es 2 m². El fluido caliente se enfría de 170 a 120 °C y el frío se calienta de 20 a 110 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.

Q̇ = 250 kWA = 2 m²Th: 170 → 120 °CTc: 20 → 110 °C
U = W/(m²·K)
5.Difícil
longitudT120 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂vapor que condensa

En un condensador con un área de intercambio de 2,5 m² y U = 3000 W/(m²·K), el vapor condensa a 120 °C constantes en el exterior de los tubos. El agua de refrigeración (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra en los tubos a 25 °C. Halla la temperatura de salida del agua Tc,out.

Ts = 120 °CA = 2,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Difícil
longitudT85 °C??25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 0,5 kW/K. La corriente caliente entra a 85 °C y la fría a 25 °C. El intercambiador tiene A = 1 m² y U = 500 W/(m²·K). Halla la temperatura de salida del fluido caliente Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 25 °CA = 1 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 69,52 K
  2. 2. Q̇ = 31,35 kW
  3. 3. A = 35,36 m²
  4. 4. U = 2418 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 104,2 °C
  6. 6. Th,out = 55 °C

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