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
longitudT100 °C80 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 100 a 80 °C mientras el frío se calienta de 15 a 70 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 100 → 80 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT110 °C55 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 110 a 55 °C mientras el frío se calienta de 10 a 70 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 110 → 55 °CTc: 10 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT125 °C65 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 260 kW. El fluido caliente se enfría de 125 a 65 °C y el frío se calienta de 10 a 30 °C. El coeficiente global de transmisión es 1500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 260 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 65 °CTc: 10 → 30 °C
A = m²
4.Media
longitudT85 °C50 °C10 °C25 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 400 kW. El fluido caliente se enfría de 85 a 50 °C y el frío se calienta de 10 a 25 °C. El coeficiente global de transmisión es 1500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 400 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 85 → 50 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT125 °C85 °C?25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador de doble tubo a contracorriente, aceite caliente (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) circula por el tubo interior y se enfría de 125 a 85 °C. Agua (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra en el espacio anular a 25 °C. El tubo interior tiene un diámetro de 25 mm, y U = 300 W/(m²·K) está referido a este diámetro. Halla la longitud de tubo L necesaria.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 85 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Difícil
longitudT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂vapor que condensa

En un condensador con un área de intercambio de 2 m² y U = 1000 W/(m²·K), el vapor condensa a 110 °C constantes en el exterior de los tubos. El agua de refrigeración (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra en los tubos a 20 °C. Halla la temperatura de salida del agua Tc,out.

Ts = 110 °CA = 2 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 45,27 K
  2. 2. ΔTlm = 42,45 K
  3. 3. A = 2,368 m²
  4. 4. A = 5,859 m²
  5. 5. L = 75,81 m
  6. 6. Tc,out = 44,58 °C

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