Ejercicios De Transferencia De Calor

EJERCICIOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR


1) Un evaporador de simple efecto ha de concentrar 20.000lb/hr(9070Kg) de una solución de hidróxido de sodio al 20%, hasta un 50% de sólidos. La presiónmanométrica del vapor de agua es de 20 lbf/pulg2 (1,37 at) y la presión absoluta en el espacio de vapor, de 572 mmHg(11,0lbf/pul2). El coeficiente global U = 250 BTU/pie2.hr.ºF. La temperatura dealimentación es de 100ºF(37,8ºC).
Calcular la cantidad de vapor de agua consumida, la economía y la superficie de calefacción que se requiere

Solución:

a) Balance Másico

20.000 lb/hr* 0,2 = mc * 0,5
mc = 8000lb/h de concentrado

Agua evaporada: 20.000 – 8000 = 12.000 lb/h

b) Balance de energía

Mv * v = mvapor agua*  + ma * (Tc – Ta)
Calor latente Calor sensible


Temperatura deebullición de la solución = 197ºF
Presión = = 11,05 lb/pulg2
De la tabla de vapor saturado se obtienen los calores latentes de vaporización




mv = 15.446 lb/h flujo del vapor de calefacción

c)Economía



E = 0,78





d) Superficie de calefacción

Q = U*A*T
T = 260-197


Q = 13.708.000 BTU/h




A = 83,85 m2


2) Se calientan 2000 L/h de puré de tomate desde 20ºC hasta 80ºC, utilizando vaporsaturado a 220ºC. Si el vapor cede su calor latente y sale como condensado ¿qué cantidad de vapor se requerirá?

Datos:

Cp puré de tomate = 0,85 Kcal/KgºC

Densidad del puré = 1,089 Kg/L

Solución2




1 3



4


Corrientes:

1. Puré de tomate a 20ºC
2. Vapor saturado a 220ºC
3. Puré de tomate a 80ºC
4. Agua líquida a 220ºC(condensado)


;  = 446 Kcal/Kg2000*1,09 0,85(80-20) = mv* 446





Problemas a resolver

1. En una planta para desodorizar aceite vegetal, el aceite que fluye a 10000 Kg/h, se precalienta con un intercambiador de calor tubular medianteagua caliente en contracorriente. El flujo de masa de agua a través del intercambiador es de 5000 Kg/h, con una temperatura de entrada de 100ºC y de salida de 43ºC. La temperatura de entrada del...