Um trocador de calor em contracorrente tem área de troca térmica de 15 m² e coeficiente global de transferência de calor de 200 W/(m²·K). O fluido quente esfria de 85 para 25 °C e o fluido frio aquece de 10 para 55 °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 130 para 95 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 95 °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 450 kW. O fluido quente esfria de 170 para 70 °C e o fluido frio aquece de 30 para 60 °C. O fator de correção da MLDT para esse arranjo é F = 0,85, e U = 200 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Um trocador de calor em contracorrente transfere 160 kW. Sua área de troca térmica é 15 m². O fluido quente esfria de 105 para 85 °C e o fluido frio aquece de 30 para 45 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.
Em um trocador de calor de tubo duplo em contracorrente, óleo quente (0,2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 145 para 85 °C. Água (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 20 °C. O tubo interno tem diâmetro de 32 mm, e U = 200 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.
Em um trocador de calor de tubo duplo de correntes paralelas, óleo quente (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 120 para 60 °C. Água (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 25 °C. O tubo interno tem diâmetro de 50 mm, e U = 200 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.
Gabarito
- 1. Q̇ = 64,92 kW
- 2. ΔTlm = 50,49 K
- 3. A = 38,25 m²
- 4. U = 185,6 W/(m²·K)
- 5. L = 14,04 m
- 6. L = 116,9 m
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