Exercícios de Introdução à Trocadores de Calor - Lista de Exercícios Resolvida

(Adaptado) O condensador de uma planta de potência a vapor possui tubos de latão , cada um com diâmetros interno e externo e , respectivamente.

A condensação do vapor d’água na superfície externa dos tubos é caracterizada por um coeficiente convectivo .

Se água de resfriamento vinda de um grande lado é bombeada através dos tubos do condensador a , qual é o coeficiente global de transferência de calor baseado na área da superfície externa do tubo?

Propriedades da água podem ser aproximadas como sendo , e .

Se, após uma longa operação, a deposição causa uma resistência de na superfície interna, qual é o valor de ?

Um trocador de calor casco e tubos deve aquecer um líquido ácido que escoa em tubos não aletados com diâmetros interno e externo e , respectivamente.

Um gás quente escoa pelo casco. Para evitar corrosão no material dos tubos, o engenheiro pode especificar a utilização de uma liga metálica Ni-Cr-Mo resistente à corrosão , ou de fluoreto de polivinilideno (PVDF) , .

Os coeficientes de transferência de calor interno e externo são e , respectivamente.

Determine a razão entre as áreas das superfícies do plástico e do metal necessárias para transferir a mesma quantidade de calor.

(Adaptado) Em uma caldeira flamatubular, produtos de combustão quentes, escoando através de uma matriz de tubos com paredes finas, são utilizados para ferver água escoando sobre os tubos. Quando da instalação, o coeficiente global de transferência de calor era igual a .

Após 1 ano de uso, há deposição sobre as superfícies interna e externa dos tubos, correspondendo a fatores de deposição de e , respectivamente.

Qual é o coeficiente global de transferência de calor após 1 ano de uso?

(Adaptado) Um equipamento para recuperação de calor envolve a transferência de energia dos gases quentes de exaustão, que passam através de uma região anular, para água pressurizada que escoa através do tubo interno da região anular.

Esse tubo interno possui diâmetros interno e externo de e e comprimento igual a , e está conectado a um tubo externo, isolado termicamente da vizinhança e com de diâmetro, por meio de oito barras de suporte.

Cada barra de suporte possui de espessura e é fabricada formando um conjunto integrado com o tubo interno em aço carbono .

Considere condições nas quais a água a escoa através do tubo interno a uma vazão de , enquanto os gases de exaustão a escoam através da região anular, mantendo um coeficiente convectivo de sobre as superfícies das barras de suporte e a superfície externa do tubo interno.

Qual é a taxa de transferência de calor do gás para a água?