46 – Um trocador de calor com 1 passe no casco e 8 passes nos tubo é utilizado para aquecer glicerina de para com água quente , que entra a nos tubos de parede fina de de diâmetro e os deixa a . O comprimento total dos tubos no trocador de calor é . O coeficiente de transferência de calor por convecção é no lado da glicerina (casco) e no lado da água (tubos). Determina a taxa de transferência de calor no trocador de calor (a) antes de ocorrer qualquer incrustação e (b) depois de incrustações com fator de incrustação de sobre a superfície externa dos tubos.

Vamos agora calcular o coeficiente geral de transferência de calor por meio da seguinte relação:

Aqui,  é o coeficiente de transferência de calor por convecção no lado da glicerina e  é o coeficiente de transferência de calor por convecção no lado da água.

Como é um trocador de calor de contracorrente, a diferença de temperatura entre a glicerina e a água nas duas extremidades é dada por:

A diferença de temperatura média adequada entre os dois fluidos é a diferença de temperatura média logarítmica que é determinada a partir de:

Agora precisamos calcular os termos P e R para determinar o fator de correção:

e

Aqui, as temperaturas de entrada e saída da glicerina são  e , respectivamente,  e são as temperaturas de entrada e saída da água.

e

e

Na figura 1-18 “Gráficos do fator de correção F para trocadores de calor comuns de casco e tubo e fluxo cruzado”.

Fator de correção 

Agora que temos todos os valores, podemos substituir na equação de transferência de calor:

Portanto, a taxa de calor transferido antes de qualquer incrustação é .

b) Calcule a resistência térmica do trocador com um fator de incrustação.

Calcule o coeficiente de transferência geral por meio da relação:

Voltando na equação de transferência de calor, podemos obter a taxa após a incrustação da seguinte maneira:

Portanto, a taxa de calor transferida após a incrustação do fator de incrustação é .