Um trocador de calor casco e tubo com 2 passes no casco e 12 passes no tubo é utilizado para aquecer a água com etileno glicol .
A água entra no tubo a com uma taxa de e deixa-o a . O etileno glicol entra no casco a e deixa-o a .
Se o coeficiente global de transferência de calor baseado no lado do tubo é de , determine a taxa de transferência de calor e a superfície de transferência de calor no lado do tubo.
Passo 1
Já que o problema nos deu a vazão mássica da água, bem como as suas temperaturas de entrada e saída, a taxa de transferência de calor pode ser calculada da seguinte forma:
Substituindo os valores:
Passo 2
Para calcular a superfície de transferência de calor, teremos que usar essa expressão:
Vamos precisar calcular a média logarítmica das temperaturas e o fator de correção.
Passo 3
Começando pela média logarítmica, temos que:
Logo:
Passo 4
Para o fator de correção, teremos:
Levando em consideração que temos 2 passes de casco e 12 passes nos tubos, de acordo com o gráfico abaixo:
Passo 5
Dessa forma, a área de troca térmica será:
