Água quente a
entra em um trocador e sai a
. Ela é usada para aquecer água escoando a
de 21 C até
, utilizando um regenerador de carcaça e tubos com um passe na carcaça e dois passes no tubo. A área superficial externa dos tubos é de
. Pede-se:
a) determinar a diferença média logarítmica de temperaturas e o coeficiente global de troca de calor;
b) determinar a diferença média logarítmica de temperaturas para um regenerador de dois passes na carcaça e quatro passes nos tubos
a) determinar a diferença média logarítmica de temperaturas e o coeficiente global de troca de calor;
b) determinar a diferença média logarítmica de temperaturas para um regenerador de dois passes na carcaça e quatro passes nos tubos
Passo 1
O enunciado descreve um trocador casca-e-tubos com
passe na carcaça e
passes nos tubos, área total externa
. A água quente entra a
e sai a
; a água fria escoa a
, entra a
e sai a
.
Conteúdo: balanço de energia, cálculo de , fator de correção
e coeficiente global
via
Conteúdo: balanço de energia, cálculo de
Passo 2
Aplicamos balanço de energia no lado frio (água que aquece):
Verificando o caudal de água quente:
Passo 3
Cálculo da diferença logarítmica de temperatura para contrafluxo puro:
Passo 4
Definimos os parâmetros para o fator de correção
(Incropera):
Para arranjo
shell
tubos, da curva
obtém-se
Logo a diferença de temperatura média efetiva é
Passo 5
Finalmente, o coeficiente global de troca de calor
fica:
Passo 6
Para um trocador com
passes na carcaça e
passes nos tubos, usando os mesmos
e
, da curva
obtemos
portanto
Resposta
(a)
,
,
e
.
(b) Para passes na carcaça e
passes nos tubos,
.
(b) Para