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
longitudT140 °C40 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 140 a 40 °C mientras el frío se calienta de 20 a 40 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 140 → 40 °CTc: 20 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT125 °C70 °C110 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 125 a 70 °C mientras el frío se calienta de 15 a 110 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 125 → 70 °CTc: 15 → 110 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT140 °C85 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 360 kW. El fluido caliente se enfría de 140 a 85 °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 = 360 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 140 → 85 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
4.Media
longitudT85 °C60 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador de calor a contracorriente transfiere 340 kW. Su área de intercambio es 20 m². El fluido caliente se enfría de 85 a 60 °C y el frío se calienta de 30 a 60 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.

Q̇ = 340 kWA = 20 m²Th: 85 → 60 °CTc: 30 → 60 °C
U = W/(m²·K)
5.Difícil
longitudT175 °C110 °C50,92 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 175 a 110 °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 = 1000 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 110 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT115 °C95 °C30,98 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 115 a 95 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 2 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 25 °C. Con U = 800 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 95 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 49,71 K
  2. 2. ΔTlm = 30,79 K
  3. 3. A = 2,565 m²
  4. 4. U = 619,9 W/(m²·K)
  5. 5. A = 1,573 m²
  6. 6. A = 0,8138 m²

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