En un intercambiador de calor en paralelo (equicorriente) el fluido caliente se enfría de 130 a 105 °C mientras el frío se calienta de 20 a 75 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.
Hoja de ejercicios de Intercambiadores de calor (DTML) con soluciones
En un intercambiador de calor en paralelo (equicorriente) el fluido caliente se enfría de 110 a 95 °C mientras el frío se calienta de 30 a 85 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.
En un condensador, el vapor condensa a 105 °C constantes en el exterior de los tubos. El agua de refrigeración (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circula por los tubos y se calienta de 30 a 45 °C. El coeficiente global de transmisión de calor es 2500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.
Un intercambiador a contracorriente transfiere 150 kW. El fluido caliente se enfría de 110 a 55 °C y el frío se calienta de 25 a 85 °C. El coeficiente global de transmisión es 300 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.
En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 1,5 kW/K. La corriente caliente entra a 175 °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.
En un intercambiador de doble tubo en equicorriente, aceite caliente (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) circula por el tubo interior y se enfría de 105 a 75 °C. Agua (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra en el espacio anular a 15 °C. El tubo interior tiene un diámetro de 40 mm, y U = 150 W/(m²·K) está referido a este diámetro. Halla la longitud de tubo L necesaria.
Soluciones
- 1. ΔTlm = 61,57 K
- 2. ΔTlm = 33,66 K
- 3. A = 1,492 m²
- 4. A = 18,23 m²
- 5. Th,out = 137,5 °C
- 6. L = 24,43 m
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