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Ejercicio 6.6 de Ing, Ejercicios de Transmisión de Calor

Intercabiadores de Calor para Ingenieria Quimica.

Tipo: Ejercicios

2022/2023

Subido el 02/07/2023

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Tc1= 10 °C Tc2= 34.0229281 °C
mc= 6.3 kg/s
Th1= 66 °C Th2= 42 °C
mh= 6.93 kg/s
Datos
mh= 6.93 kg/s
Cp,h= 3810 J/kg-K
Th1= 66 °C
Th2= 42 °C
Q= 633679.2 J/s J/s = W
Datos
Tc1= 10 °C
mc= 6.3 kg/s
Cp,c= 4187 J/kg-K
Tc2= 34.0229281 °C
ΔT1= 56 °C
ΔT2= 7.97707189 °C
ΔT_LMTD= 24.6425565 °C
Datos
Q= 633679.2 W
U= 568 W/m^2-K
Do= 0.0254 m
nt= 72
A= 45.2725915 m^2
L= 7.87987393 m
Tc2= 34.0229281 °C Tc1= 10 °C
mc= 6.3 kg/s
Th1= 66 °C Th2= 42 °C
mh= 6.93 kg/s
Datos
mh= 6.93 kg/s
Cp,h= 3810 J/kg-K
Th1= 66 °C
Th2= 42 °C
Q= 633679.2 J/s J/s = W
a) Flujo paralelo (A=45,3 m^2 y L=7,88 m)
Calcular el area superficial
Ejemplo 1.1
Considere un intercambiador de calor de carcasa y tubos construido a partir de un tubo de 0,0254 m de DE para
enfriar 6,93 kg/s de una solución de alcohol etílico al 95% (Cp=3810 J/ks-K) de 66°C a 42°C, usando 6,3 kg/s de
agua disponible a 10°C (Cp=4187 J/kg-K). En el intercambiador de calor se utilizarán 72 tubos. Supon ga que el
coeficiente total de transferencia de calor basado en el área exterior del tubo es de 568 W/m^2-K. Calcule el área
superficial y la longitud del intercambiador de calor para cada uno de los siguientes arreglos:
Calcular la longitud
b) Contraflujo ( A=34.9 m^2 y L=6.07 m)
Calcular la diferencia de temperatura media logarítmica
Calcular Tc2
Calcular la velocidad de transferencia de calor (Qh)
Calcular la velocidad de transferencia de calor (Qh)
Calcular Tc2
COLD
HOT
𝑄
= 𝑚
𝐶𝑝𝑇ℎ1
𝑇ℎ2
𝑇
𝐶2 = 𝑇𝐶1+
𝑄
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𝐴 = 𝑄
𝑈∆𝑇𝐿𝑀𝑇𝐷
𝐴 = 𝑛𝑡𝜋𝐷𝐿
𝐿 = 𝐴
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COLD
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𝐶𝑝𝑇ℎ1
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𝑇
𝑇
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Tc1= 10 °C Tc2= 34.0229281 °C mc= 6.3 kg/s

Th1= 66 °C Th2= 42 °C mh= 6.93 kg/s

Datos mh= 6.93 kg/s Cp,h= 3810 J/kg-K Th1= 66 °C Th2= 42 °C

Q= 633679.2 J/s J/s = W

Datos Tc1= 10 °C mc= 6.3 kg/s Cp,c= 4187 J/kg-K

Tc2= 34.0229281 °C

ΔT1= 56 °C

ΔT2= 7.97707189 °C

ΔT_LMTD= 24.6425565 °C

Datos Q= 633679.2 W U= 568 W/m^2-K Do= 0.0254 m nt= 72

A= 45.2725915 m^

L= 7.87987393 m

Tc2= 34.0229281 °C Tc1= 10 °C mc= 6.3 kg/s

Th1= 66 °C Th2= 42 °C mh= 6.93 kg/s

Datos mh= 6.93 kg/s Cp,h= 3810 J/kg-K Th1= 66 °C Th2= 42 °C

Q= 633679.2 J/s J/s = W

a) Flujo paralelo (A=45,3 m^2 y L=7,88 m)

Calcular el area superficial

Ejemplo 1.

Considere un intercambiador de calor de carcasa y tubos construido a partir de un tubo de 0,0254 m de DE para enfriar 6,93 kg/s de una solución de alcohol etílico al 95% (Cp=3810 J/ks-K) de 66°C a 42°C, usando 6,3 kg/s de agua disponible a 10°C (Cp=4187 J/kg-K). En el intercambiador de calor se utilizarán 72 tubos. Suponga que el coeficiente total de transferencia de calor basado en el área exterior del tubo es de 568 W/m^2-K. Calcule el área superficial y la longitud del intercambiador de calor para cada uno de los siguientes arreglos:

Calcular la longitud

b) Contraflujo ( A=34.9 m^2 y L=6.07 m)

Calcular la diferencia de temperatura media logarítmica

Calcular Tc

Calcular la velocidad de transferencia de calor (Qh)

Calcular la velocidad de transferencia de calor (Qh)

Calcular Tc

COLD

HOT

COLD

HOT

Datos Tc1= 10 °C mc= 6.3 kg/s Cp,c= 4187 J/kg-K

Tc2= 34.0229281 °C

ΔT1= 31.9770719 °C

ΔT2= 32 °C

ΔT_LMTD= 31.9885346 °C

Datos Q= 633679.2 W U= 568 W/m^2-K Do= 0.0254 m nt= 72

A= 34.8760082 m^

L= 6.07030742 m

Calcular la diferencia de temperatura media logarítmica

Calcular el area superficial

Calcular la longitud