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Determinação de C min
É mi Cp
Água figa 2268 4187 cágua 2,64 io Wtc3600
Óleo D µ 544L 2219 Cóleo 3,36 IO w k3600
i min água 2,64XIÔNIK
Determinação da efetividade
2 C min 2 2,64 103
3,36 1032 0,786
máx
NUT VAI NUT 312.4dL NUT 0,567min 2,64 103
E E 36 0,36
Com Excel D E 9364
Um trocador de calor tipo casco e tubo, com um passe no casco e quatro passes no tubo, tem 4,8 m2 de área de troca. O coeficiente global de troca de calor dessa unidade é estimado em 312 W/m2K. O trocador foi projetado para uso com água e benzeno, mas pretende-se usá-lo agora para resfriar uma corrente de óleo (cp=2219 J/kgK) a 122°C, escoando a 5443 kg/h, com água de esfriamento (cp=4187 J/kgK), disponível a 12,8°C e com uma vazão mássica igual a 2268 kg/h. Nessa nova aplicação, determine as temperaturas de saída das duas correntes de fluido.
Capacidade de fluxo de calor do trocador
of E mín Tag Tet
0,364 2 64.103 122 12,8
É 1,05 105 W
Temperaturas de saída
À mi C água Tst Tec Cenin Tst Tecágua
1,05 1 2,64 103 Tst 12,8 Tsf 52,6 C
Óleo
9 mióleo Cola Teg Tsg Cá tag Tsg
1,05 105 3,36 10 122 Tsg Tsq 90,8 C
vazão mássica do óleo
j miágua cágua lt ságua TeáguaÀ 67 4187 Go 15,5 D Cj 2,10 XIÉ W
GO
of sina.tw c óleo Tesla tso.to
2,10 105 mi óleo 1884 115 26,7
Àóleo 1,26 kgfs
Determinação do 2 min Curáx
f miágua cágua Cf 4187 Cf 4,71 1034Go E
g mióleo caiu q 1,26 1884 Cg 2,37nos4ki min 2,37 103 YKZ 737 2 0,503
4,71 103
cálculo da efetividade
9máx Cenin Teg Tet
ofmáx 2,37 18 115 15,5
q máx 2,36ha W
Água está disponível para ser usada a 15,5°C e vazão mássica de 67,5 kg/min. Sua temperatura deve chegar a 60°C, trocando calor com óleo (cp=1184 J/kgK) que entra no trocador a 115°C e deve sair a 26,7°C. O coeficiente global de transmissão de calor é 280 W/m2K. Determine a área de troca necessária.
5E G E 2in E 0,89
Gnáx 2,36 há
determinação do NUT
2 0,503E 0,89
Nut E 3,5 gráficoNUT 3,5 Excel
Nut eu Ç nut info Ç0,503 I
NUT 3,25 fórmula
cálculo da Área
NUT A 725x 37 A 27,5mimin 280
Determinação do Cuiu
Óleo óleo mtóleo c pólo do 1184 Corpo 6,94Nos3600
Água cágua miágua carga água 4187 água 25,811304k36 o
mini 6,94 103Wfm óleo e máx_2,58 10 água
Determinação da efetividade
z Emin 3 3 0,27máx 2,58 no
9máx min Hcg Tee
qmáx 6,94103 no 26 ofmáx 6,52 05 W
j miágua Carga Ts Te
af 4187 45 26 ja 4,91 xó w3600
E de E E 0,75Imáx 6,52 105
Determinação do NUT
E 0,753 0,27
NUTE 1,8NUT 1,84
O calor excedente no óleo (cp=1884 J/kgK) de um processo será usado para aquecer um fluxo de água (cp=4187 J/kgK). O óleo tem uma temperatura de 120°C e uma vazão mássica de 21100 kg/h. A água tem uma temperatura de entrada de 26°C e uma vazão mássica de 22200 kg/h, e deve ser aquecida até 45°C. O trocador tem um passe no casco, e dois no tubo. Determine a área de troca necessária, supondo um coeficiente global de 200 W/m2K.
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