Um trocador de calor duplo de tubos opera com benzeno e tolueno. A vazão do tolueno é
e sua temperatura é de
. O benzeno entra no equipamento em
e sai em
com vazão de
. Determinar:
A DMLT para a operação em contracorrente. (
).
A DMLT para a operação em contracorrente. (
Passo 1
Beleza, vamos lá. A questão é de Trocador de Calor em contracorrente e pede a DMLT (ΔT_lm) sabendo as vazões e temperaturas de entrada/saída de tolueno (fluido quente) e benzeno (fluido frio).
Conteúdo:
Conteúdo:
- Balanço de energia entre as correntes quente e fria
- Cálculo das diferenças de temperatura nos extremos (ΔT₁ e ΔT₂)
- Fórmula da DMLT para contracorrente
Para resolver, usamos:
- Balanço de energia
- ΔT₁ = Tₕ,in – T𝒻,out e ΔT₂ = Tₕ,out – T𝒻,in
-
Passo 2
Primeiro, faz o balanço de energia para achar a temperatura de saída do tolueno,
.
Assumindo calor específico constante e parecido nos dois fluidos (ele vai se cancelar):
Assumindo calor específico constante e parecido nos dois fluidos (ele vai se cancelar):
Substituindo:
,
,
,
Logo
Passo 3
Agora calculamos as diferenças nos dois extremos do trocador:
Passo 4
Aplicamos a fórmula da DMLT em contracorrente:
Passo 5
Basta agora efetuar a conta: