En un intercambiador de calor en paralelo (equicorriente) el fluido caliente se enfría de 140 a 65 °C mientras el frío se calienta de 10 a 55 °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 160 a 40 °C mientras el frío se calienta de 25 a 35 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.
Un intercambiador de calor en equicorriente transfiere 60 kW. Su área de intercambio es 6 m². El fluido caliente se enfría de 135 a 100 °C y el frío se calienta de 20 a 90 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.
Un intercambiador de carcasa y tubos (un paso por carcasa, dos pasos por tubos) debe transferir 640 kW. El fluido caliente se enfría de 105 a 90 °C y el frío se calienta de 30 a 75 °C. El factor de corrección de la DTML para esta disposición es F = 0,85, y U = 1000 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.
En un intercambiador de doble tubo a contracorriente, aceite caliente (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) circula por el tubo interior y se enfría de 100 a 55 °C. Agua (0,2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra en el espacio anular a 15 °C. El tubo interior tiene un diámetro de 32 mm, y U = 400 W/(m²·K) está referido a este diámetro. Halla la longitud de tubo L necesaria.
En un intercambiador de doble tubo a contracorriente, aceite caliente (0,3 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) circula por el tubo interior y se enfría de 140 a 65 °C. Agua (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra en el espacio anular a 10 °C. El tubo interior tiene un diámetro de 40 mm, y U = 400 W/(m²·K) está referido a este diámetro. Halla la longitud de tubo L necesaria.
Soluciones
- 1. ΔTlm = 46,78 K
- 2. ΔTlm = 39,44 K
- 3. U = 232,6 W/(m²·K)
- 4. A = 17,4 m²
- 5. L = 41,81 m
- 6. L = 12,26 m
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