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
longitudT140 °C65 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 140 a 65 °C mientras el frío se calienta de 30 a 55 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 140 → 65 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
longitudT140 °C75 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador a contracorriente el fluido caliente se enfría de 140 a 75 °C mientras el frío se calienta de 10 a 45 °C. Halla la diferencia de temperatura media logarítmica ΔTlm.

Th: 140 → 75 °CTc: 10 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Media
longitudT170 °C110 °C30 °C80 °CΔT₁ΔT₂flujo paralelo

Un intercambiador de flujo paralelo transfiere 420 kW. El fluido caliente se enfría de 170 a 110 °C y el frío se calienta de 30 a 80 °C. El coeficiente global de transmisión es 1500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 420 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 170 → 110 °CTc: 30 → 80 °C
A = m²
4.Media
longitudT125 °C90 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

Un intercambiador a contracorriente transfiere 470 kW. El fluido caliente se enfría de 125 a 90 °C y el frío se calienta de 15 a 30 °C. El coeficiente global de transmisión es 1500 W/(m²·K). Halla el área de intercambio A necesaria.

Q̇ = 470 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 90 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.Difícil
longitudT110 °C60 °C?10 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador de doble tubo a contracorriente, aceite caliente (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) circula por el tubo interior y se enfría de 110 a 60 °C. Agua (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra en el espacio anular a 10 °C. El tubo interior tiene un diámetro de 32 mm, y U = 500 W/(m²·K) está referido a este diámetro. Halla la longitud de tubo L necesaria.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Difícil
longitudT160 °C130 °C?25 °CΔT₁ΔT₂contracorriente

En un intercambiador de doble tubo a contracorriente, aceite caliente (0,3 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) circula por el tubo interior y se enfría de 160 a 130 °C. Agua (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra en el espacio anular a 25 °C. El tubo interior tiene un diámetro de 20 mm, y U = 250 W/(m²·K) está referido a este diámetro. Halla la longitud de tubo L necesaria.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 130 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Soluciones

  1. 1. ΔTlm = 56,35 K
  2. 2. ΔTlm = 79,05 K
  3. 3. A = 3,921 m²
  4. 4. A = 3,703 m²
  5. 5. L = 16,73 m
  6. 6. L = 10,45 m

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