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

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
longitudT110 °C45 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 110 a 45 °C mientras el frío se calienta de 20 a 60 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 110 → 45 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT130 °C45 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 130 a 45 °C mientras el frío se calienta de 25 a 55 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 130 → 45 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT105 °C25 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 280 kW. El fluido caliente se enfría de 105 a 25 °C y el frío se calienta de 10 a 30 °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: 105 → 25 °CTc: 10 → 30 °C
A = m²
4.Media
longitudT155 °C60 °C95 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 110 kW. El fluido caliente se enfría de 155 a 60 °C y el frío se calienta de 25 a 95 °C. El coeficiente global de transmisión es 500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 110 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 155 → 60 °CTc: 25 → 95 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT150 °C80 °C38,96 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 150 a 80 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 1,5 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 25 °C. Con U = 500 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 80 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT130 °C55 °C?15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador de doble tubo a contracorriente, aceite caliente (0,2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) circula por el tubo interior y se enfría de 130 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 = 250 W/(m²·K) está referido a este diámetro. Halla la longitud de tubo L necesaria.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 55 °Cṁc = 0,2 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 36,07 K
  2. 2. ΔTlm = 41,61 K
  3. 3. A = 25,04 m²
  4. 4. A = 4,743 m²
  5. 5. A = 2,194 m²
  6. 6. L = 24,89 m

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