Um trocador de calor casco-tubo ( 1 passe no casco, 2 passes nos tubos) opera com:
  • Fluido quente (casco): entra a 150^{\circ} \mathrm{C}, sai a 90^{\circ} \mathrm{C}
  • Fluido frio (tubos): entra a 30^{\circ} \mathrm{C}, sai a 70^{\circ} \mathrm{C}
Calcule a MLDT corrigida ( F \cdot \mathrm{MLDT}_{\mathrm{cc}} ), sabendo que $F=0,92.

Passo 1

O enunciado fornece um trocador casco-tubo com 1 passe no casco e 2 passes nos tubos, em que o fluido quente entra a 150^\circ\mathrm{C} e sai a 90^\circ\mathrm{C}, e o fluido frio entra a 30^\circ\mathrm{C} e sai a 70^\circ\mathrm{C}. Queremos calcular a MLDT corrigida, ou seja F\cdot\mathrm{MLDT}, sabendo que F=0,92. Para isso usaremos a definição de MLDT e depois multiplicamos pelo fator de correção.

Passo 2

Definimos as diferenças de temperatura nas extremidades do trocador como
\Delta T_1 = T_{h,\text{in}} - T_{c,\text{out}}, \quad \Delta T_2 = T_{h,\text{out}} - T_{c,\text{in}}.
Substituindo os valores dados:
\Delta T_1 = 150^\circ\mathrm{C} - 70^\circ\mathrm{C} = 80^\circ\mathrm{C},
\Delta T_2 = 90^\circ\mathrm{C} - 30^\circ\mathrm{C} = 60^\circ\mathrm{C}.

Passo 3

A MLDT (log mean temperature difference) é calculada por
\mathrm{MLDT} = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln\bigl(\Delta T_1/\Delta T_2\bigr)}.
Logo,
\mathrm{MLDT} = \frac{80 - 60}{\ln\bigl(\tfrac{80}{60}\bigr)} = \frac{20}{\ln\bigl(\tfrac{4}{3}\bigr)} \approx 69{,}6^\circ\mathrm{C}.

Passo 4

Aplicando o fator de correção F=0,92, obtemos a MLDT corrigida:
F\cdot \mathrm{MLDT} = 0{,}92 \times 69{,}6^\circ\mathrm{C} \approx 64{,}0^\circ\mathrm{C}.

Resposta

A MLDT corrigida é aproximadamente 64{,}0^\circ\mathrm{C}.

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