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
longitudT170 °C150 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 170 a 150 °C mientras el frío se calienta de 15 a 85 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 170 → 150 °CTc: 15 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT170 °C130 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 170 a 130 °C mientras el frío se calienta de 25 a 80 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 170 → 130 °CTc: 25 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT160 °C80 °C125 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador de calor a contracorriente transfiere 280 kW. Su área de intercambio es 2 m². El fluido caliente se enfría de 160 a 80 °C y el frío se calienta de 30 a 125 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.

Q̇ = 280 kWA = 2 m²Th: 160 → 80 °CTc: 30 → 125 °C
U = W/(m²·K)
4.Media
longitudT125 °C50 °C80 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador de calor a contracorriente transfiere 490 kW. Su área de intercambio es 20 m². El fluido caliente se enfría de 125 a 50 °C y el frío se calienta de 30 a 80 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.

Q̇ = 490 kWA = 20 m²Th: 125 → 50 °CTc: 30 → 80 °C
U = W/(m²·K)
5.Difícil
longitudT90 °C60 °C22,38 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se enfría de 90 a 60 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 2 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 10 °C. Con U = 200 W/(m²·K), halla el área de intercambio A necesaria.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 60 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT80 °C45 °C30,47 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 80 a 45 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 1 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 20 °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: 80 → 45 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 108,1 K
  2. 2. ΔTlm = 97,31 K
  3. 3. U = 3329 W/(m²·K)
  4. 4. U = 794,7 W/(m²·K)
  5. 5. A = 8,866 m²
  6. 6. A = 2,439 m²

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