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
longitudT105 °C45 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 105 a 45 °C mientras el frío se calienta de 10 a 35 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 105 → 45 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT180 °C90 °C?30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se enfría de 180 a 90 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 2 kg/s de agua (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 30 °C. No hay pérdidas de calor al entorno. Halla la temperatura de salida del agua Tc,out.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 180 → 90 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
3.Media
longitudT90 °C50 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 430 kW. El fluido caliente se enfría de 90 a 50 °C y el frío se calienta de 20 a 40 °C. El coeficiente global de transmisión es 200 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 430 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 90 → 50 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
4.Media
longitudT150 °C110 °C20 °C105 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de calor en equicorriente transfiere 460 kW. Su área de intercambio es 25 m². El fluido caliente se enfría de 150 a 110 °C y el frío se calienta de 20 a 105 °C. Halla el coeficiente global de transmisión de calor U.

Q̇ = 460 kWA = 25 m²Th: 150 → 110 °CTc: 20 → 105 °C
U = W/(m²·K)
5.Difícil
longitudT85 °C??20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 1,5 kW/K. La corriente caliente entra a 85 °C y la fría a 20 °C. El intercambiador tiene A = 2 m² y U = 300 W/(m²·K). Halla la temperatura de salida del fluido caliente Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 20 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Difícil
longitudT80 °C??25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente ambas corrientes tienen la misma capacidad calorífica, ṁ·cp = 0,5 kW/K. La corriente caliente entra a 80 °C y la fría a 25 °C. El intercambiador tiene A = 2 m² y U = 300 W/(m²·K). Halla la temperatura de salida del fluido caliente Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 25 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 50,49 K
  2. 2. Tc,out = 63,91 °C
  3. 3. A = 69,73 m²
  4. 4. U = 479,6 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 66,43 °C
  6. 6. Th,out = 50 °C

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