Um trocador de calor, carcaça e tubos, com um passe na carcaça e quatro passes nos tubos tem
de área de troca. O coeficiente global de troca de calor desta unidade é estimado em
. O trocador foi projetado para uso com água e benzeno mas é pretende-se usá-lo agora para resfriar uma corrente de óleo (
) a
, escoando a
, com água de resfriamento, disponível a
e com um fluxo de massa igual a
. Nesta nova aplicação, determine as temperaturas de saída das duas correntes de fluido.
Passo 1
O enunciado descreve um trocador de calor casco-e-tubos (
passe no casco e
passes nos tubos) com área de troca
e coeficiente global
. Inicialmente projetado para água e benzeno, agora será usado para resfriar óleo (
, vazão mássica
) com água de resfriamento (
, vazão
). As temperaturas de entrada são
(óleo) e
(água). Queremos determinar as temperaturas de saída
e
.
Conteúdo: método NTU-efetividade assumindo contracorrente ideal ( ).
Conteúdo: método NTU-efetividade assumindo contracorrente ideal (
Passo 2
Calcular vazões mássicas em
, capacidades térmicas e
:
Identificamos
,
e razão de capacidades
O número de transferência de calor é
Passo 3
Para contracorrente ideal, a efetividade é
Calculando:
O fluxo de calor é
Passo 4
Encontrar temperaturas de saída pelas equações de balanço:
Resposta
Temperatura de saída do óleo:
.
Temperatura de saída da água: .
Temperatura de saída da água: