Trocadores de calor

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ATIVIDADE 01
1. Num trocador de calor TC-1.1 onde o fluido quente entra a 900 oC e sai a 600oC e o fluido frio entra a 100
oC e sai a 500 oC, qual o MLDT para:
a) correntes paralelas.
∆𝑇
𝑒𝑛𝑡
= 900 − 100 = 800
∆𝑇
𝑠𝑎𝑖
= 600 − 500 = 100
∆𝑇
𝑚𝑙
= 
800−100
𝑙𝑛 800
100
∆𝑇
𝑚𝑙
= 336, 6
b) correntes opostas.
∆𝑇
𝑒𝑛𝑡
= 900 − 500 = 400
∆𝑇
𝑠𝑎𝑖
= 600 − 100 = 500
∆𝑇
𝑚𝑙
= 
400−500
𝑙𝑛 400
500
∆𝑇
𝑚𝑙
= 448, 1
2. É desejável aquecer 9820 lb/h de benzeno (cp = 0,425 Btu/lb.oF ) de 80 a 120 oF utilizando tolueno ( cp =
0,44 Btu/lb.oF ), o qual é resfriado de 160 para 100 oF. Um fator de fuligem de 0,001 deve ser considerado
para cada fluxo e o coeficiente global de transferência de calor "limpo" é 149 Btu/h.ft2.oF. Dispõe-se de
trocadores bitubulares de 20 ft de comprimento equipados com tubos área específica de 0,435 ft2/ft.
𝑈
𝐷
= 1
1
𝑈 +𝑅
𝑑
𝑈
𝐷
= 1
1
149 +0,001+0,001
𝑈
𝐷
= 114, 79
𝐴 = 0, 435 · 20 = 8, 7 𝑓𝑡²
∆𝑇
𝑒𝑛𝑡
= 160 − 120 = 40
∆𝑇
𝑠𝑎𝑖
= 100 − 80 = 20
∆𝑇
𝑚𝑙
= 
40−20
𝑙𝑛 40
20
∆𝑇
𝑚𝑙
= 28, 85
𝑞 = 114, 79 · 8, 7 · 28, 85
𝑞 = 28812 𝐵𝑡𝑢
a) Qual a vazão de tolueno necessária?
28812 = ṁ · 0, 44 · (160 − 100)
ṁ = 1091 𝑙𝑏/ℎ (𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑎𝑝𝑒𝑛𝑎𝑠 1 𝑡𝑟𝑜𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟)
b) Quantos trocadores são necessários?
𝑞
𝑟𝑒𝑐
= 9820 · 0, 425 · (120 − 80)
𝑞
𝑟𝑒𝑐
= 166940 𝐵𝑡𝑢
𝑞 = 32549 𝐵𝑡𝑢
𝑛
𝑇𝐶
= 166940
28812
𝑛
𝑇𝐶
= 5, 79 ≃ 6 𝑡𝑟𝑜𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠