Um trocador de calor duplo de tubos opera com benzeno e tolueno. A vazão do tolueno é 2800 kg / h e sua temperatura é de 70^circ C. O benzeno entra no equipamento em 28^circ C e sai em 44^circ C com vazão de 4400 kg / h. Determinar:
A DMLT para a operação em contracorrente. ( R: T=21,7^circ C ).

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:
  • 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:
  1. Balanço de energia
  2. 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, dot mh,(Th,in-Th,out) ;=; dot mc,(Tc,out-Tc,in) .
Assumindo calor específico constante e parecido nos dois fluidos (ele vai se cancelar):
2800,(70 - Th,out) =4400,(44-28) ;Longrightarrow; 70 - Th,out =4400times162800 =25,14
Substituindo:
Th,out=70-25,14approx44,9 ^circ!C ,
, ,
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Passo 3

Agora calculamos as diferenças nos dois extremos do trocador:
De
De

Passo 4

Aplicamos a fórmula da DMLT em contracorrente:
De

Passo 5

Basta agora efetuar a conta:
26-16,9 = 9,1 , ln(26/16,9)approxln(1,54)=0,43
De

Resposta

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