2 - 20 trocadores de calor do tipo tubo-duplo contracorrente são utilizados para resfriar
de álcool (
) de
para
, utilizando
de água (
) que está disponível a
. Admitindo coeficiente global de transferência de calor de
, determine 0 comprimento de cada trocador de calor considerando o diâmetro do tubo interno igual a 100 mm . Qual seria o comprimento se os trocadores de calor fossem do tipo concorrentes?
Passo 1
O enunciado envolve 20 trocadores de calor tubo‐duplo para resfriar
de álcool
de
para
usando
de água
disponível a
. O coeficiente global de troca térmica é
e o diâmetro interno do tubo é
. Vamos usar balanço de energia para cada trocador, calcular a temperatura de saída da água, depois o
no arranjo contracorrente e concorrente, e por fim a área e o comprimento necessário.
Passo 2
Cada trocador trata
da vazão total. Assim,
O calor cedido pelo álcool é
Esse calor aquece a água, logo
e a água sai a
Passo 3
No arranjo contracorrente, os
nas extremidades são
O
é
A área de troca por trocador é
Passo 4
Usando área lateral do tubo interno,
para cada trocador em contracorrente.
Passo 5
No arranjo concorrente,
Então
Resposta
Comprimento de cada trocador em contracorrente:
.
Comprimento em concorrente: .
Comprimento em concorrente: