Trabajo

18. – En un intercambiador de calor en corrientes cruzadas se calienta 60 m3/h agua, de 995 kg/m3 desde 32 a 83 °C, con gas de combustión los cuales se enfrian desde 900 hasta 135ºC, con cp = 1.4kJ/(kg*ºC). En el intercambiador de calor se pierde por convección 230000 w,
A la salida del calentador el gas tiene 75 °C menos que a la entrada.
El coeficiente de conducción del Cu es igual a 0,278kw/(m*k)
El coeficiente de convección externa es 1,53 kw/(m2*k)
El coeficiente de convección interna es 600 w/(m2*k)
Hallar la superficie de intercambio de calor necesaria
Si el calentador tiene3,5 m de longitud y está compuesto por tubos de cobre con dint = 35 mm y dexterior = 39 mm, hallar el número de tubos necesarios
SOLUCION

Cálculo de la temperatura media logarítmicaCoeficiente global de transferencia de calor:
Calor total del proceso:

Cálculo de la superficie de intercambio de calor:
Número de tubos:

4. – En un evaporador a contracorriente se producen 0,48kg/s de vapor con p = 3,5 bar, x = 90%, utilizando el calor de los gases de combustión los cuales se enfrían desde 930 K hasta 450 K.
El agua con la cual se produce el vapor entra en elintercambiador a 40°C
El coeficiente de conducción del acero es igual a 0,048 kw/(m*k)
El coeficiente de convección externa es 1,13 kw/(m2*k)
El coeficiente de convección interna es 500 w/(m2*k)
Calcular lasuperficie de transferencia de calor del aparato
SOLUCION

Cálculo de la temperatura media logarítmica

Coeficiente global de transferencia de calor
Calor total del proceso:

Cálculo de lasuperficie de intercambio de calor:
5.- Un intercambiador de calor en equicorriente construido con un tubo de 25,4 mm de diámetro exterior, enfría 6,93 kg/seg de una solución de alcohol etílico, con cp=3.810 kJ/kg°K, desde 65,6°C hasta 39,4°C, usando 6,3 kg/s agua a 10°C. El coeficiente global de transferencia térmica es de 568 W/m°C.
Hallar el área de intercambio térmico necesaria, las...