Un intercambiador de calor a contracorriente tiene un área de intercambio de 20 m² y un coeficiente global de transmisión de calor de 200 W/(m²·K). El fluido caliente se enfría de 165 a 80 °C y el frío se calienta de 25 a 80 °C. Halla la potencia térmica intercambiada Q̇.
Hoja de ejercicios de Intercambiadores de calor (DTML) con soluciones
En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 130 a 75 °C mientras el frío se calienta de 10 a 110 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.
Un intercambiador de carcasa y tubos (un paso por carcasa, dos pasos por tubos) debe transferir 300 kW. El fluido caliente se enfría de 165 a 70 °C y el frío se calienta de 10 a 115 °C. El factor de corrección de la DTML para esta disposición es F = 0,8, y U = 300 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.
Un intercambiador a contracorriente transfiere 260 kW. El fluido caliente se enfría de 110 a 50 °C y el frío se calienta de 15 a 40 °C. El coeficiente global de transmisión es 500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.
En un condensador con un área de intercambio de 2 m² y U = 2000 W/(m²·K), el vapor condensa a 110 °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 30 °C. Halla la temperatura de salida del agua Tc,out.
En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 2 kW/K. La corriente caliente entra a 120 °C y la fría a 15 °C. El intercambiador tiene A = 3 m² y U = 500 W/(m²·K). Halla la temperatura de salida del fluido caliente Th,out.
Soluciones
- 1. Q̇ = 275,7 kW
- 2. ΔTlm = 38,18 K
- 3. A = 22,79 m²
- 4. A = 10,3 m²
- 5. Tc,out = 79,27 °C
- 6. Th,out = 75 °C
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