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

En un intercambiador de calor se calientan 2 kg/s de mezcla de glicol (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) de 35 a 60 °C. Halla la potencia térmica intercambiada Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 35 → 60 °C
Q̇ = kW
2.Fácil
longitudT95 °C80 °C35 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 95 a 80 °C mientras el frío se calienta de 15 a 35 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 95 → 80 °CTc: 15 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT100 °C50 °C75 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 380 kW. El fluido caliente se enfría de 100 a 50 °C y el frío se calienta de 30 a 75 °C. El coeficiente global de transmisión es 1000 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 380 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 100 → 50 °CTc: 30 → 75 °C
A = m²
4.Media
longitudT135 °C35 °C90 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 180 kW. El fluido caliente se enfría de 135 a 35 °C y el frío se calienta de 20 a 90 °C. El coeficiente global de transmisión es 300 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 180 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 35 °CTc: 20 → 90 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT160 °C90 °C45,93 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se enfría de 160 a 90 °C en un intercambiador a contracorriente. Calienta 1 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 = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 90 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
longitudT180 °C80 °C95,36 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Aceite caliente (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se enfría de 180 a 80 °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 = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 180 → 80 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Soluciones

  1. 1. Q̇ = 180 kW
  2. 2. ΔTlm = 62,47 K
  3. 3. A = 16,96 m²
  4. 4. A = 21,97 m²
  5. 5. A = 1,254 m²
  6. 6. A = 8,797 m²

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