Um trocador de calor em contracorrente tem área de troca térmica de 4 m² e coeficiente global de transferência de calor de 300 W/(m²·K). O fluido quente esfria de 165 para 75 °C e o fluido frio aquece de 15 para 35 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.
Lista de exercícios de Trocadores de calor (LMTD) com respostas
Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 180 para 115 °C enquanto o fluido frio aquece de 30 para 90 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.
Um trocador de calor casco e tubos (uma passagem no casco, duas passagens nos tubos) deve transferir 120 kW. O fluido quente esfria de 175 para 75 °C e o fluido frio aquece de 15 para 105 °C. O fator de correção da MLDT para esse arranjo é F = 0,9, e U = 500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Um trocador de calor em contracorrente transfere 280 kW. O fluido quente esfria de 175 para 85 °C e o fluido frio aquece de 15 para 110 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 200 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Vapor condensa a 120 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 2,5 m² e U = 2500 W/(m²·K). Água de resfriamento (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 30 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.
Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 80 para 55 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 3 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 30 °C. Com U = 1000 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.
Gabarito
- 1. Q̇ = 108,6 kW
- 2. ΔTlm = 87,48 K
- 3. A = 4,111 m²
- 4. A = 20,75 m²
- 5. Tc,out = 77,39 °C
- 6. A = 3,22 m²
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