Um trocador de calor casco e tubo com 2 passes no casco e 8 passes no tubo é utilizado para aquecer álcool etílico nos tubos de a com uma taxa de .
O aquecimento deve ser feito pela água que entra no lado do casco a e deixa-o a .
Se o coeficiente global de transferência de calor é de , determine a superfície de transferência de calor do trocador de calor.
Passo 1
Podemos calcular a área superficial de transferência de calor através da seguinte equação:
Daqui, não temos nem a taxa de transferência de calor , e nem a diferença de temperatura média logarítmica .
Então vamos atrás deles.
Passo 2
Como temos a vazão mássica de álcool etílico (fluido frio), a taxa de transferência de calor pode ser calculada através da seguinte equação:
Substituindo os valores, teremos:
Passo 3
Como temos um trocador de calor casco e tubo, a diferença de temperatura média logarítmica será dada por:
Onde:
Logo:
Para o fator de correção, teremos:
Levando em consideração que temos 2 passes de casco e 8 passes nos tubos, de acordo com o gráfico abaixo:
Finalmente:
Passo 4
Finalmente, a área superficial será:
Onde . Logo:
