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.

cálculo da Área

NUT A 1,841694inmin 200

63,8Mt