Exercicios DMLT e efetividade atual

Prévia do material em texto

Página 1 de 1 
 
Engenharia de Alimentos 
Operações unitárias aplic. ind. alimentos II 
Prof. Carla Fabiana S. Rombaldo 
 
DMLT 
1. Um fluido quente entra num trocador duplo tubo a 300 ºF e deve ser resfriado a 200 ºF por um 
fluido frio que entra a 100 0F e sai a 150 0F. Qual o escoamento? 
 
2. Um fluido quente entra em um trocador de tubos concêntricos a 300 0F e deve ser resfriado até 
200 0F por um fluido frio que entra a 150 0F e sai a 200 0F. Qual a DMLT? E o escoamento? 
 
3. Determine o tipo de escoamento, e a DMLT para a seguinte trocador de calor 
Fluido frio: 150 0F e 250 0F e fluido quente: 300 0F e 200 0F 
 
4. Um fluido frio é aquecido de 100 0F a 275 0F por um vapor saturado que entra a 300 0F e sai nesta 
temperatura como vapor condensado. Calcule a DMLT. 
 
5. Em um trocador de calor duplo tubo operando em contracorrente, 4500 kg/h de água a 15 0C é 
utilizada para resfriar 9000 kg/h de um óleo (calor específico de 0,5 kcal/kg. 0C) de uma 
temperatura de 90 0C para 65 0C. Sabendo-se que o coeficiente global de transmissão de calor é de 
240 kcal/h. 0C.m2, determine: 
a) Temperatura de saída da água 
b) Área superficial requerida 
 
6. Óleo de lubrificação para uma grande máquina industrial é resfriado de 240 0F até 120 0F em um 
trocador casco e tubos com passagem única em contracorrente. O fluido do lado carcaça (ou casco) 
é água que entra a 70 0F e sai a 100 0F. Sabendo-se que o coeficiente global de transferência de 
calor é de 35 Btu/h.0F.ft2, e a vazão volumétrica do óleo de 1 ft3/min. Determine a área de troca 
térmica. 
Dados: cp óleo:0,48 Btu/lb. 0F e a massa específica de 54 lb/ft3 
 
7. Repita o exercício anterior (6) considerando um trocador de calor casco e tubos com uma passagem 
do lado do casco e duas passagens no lado do tubo. 
 
8. Deseja-se resfria 2000 kg/h de anilina de 95 0C a 60 0C num trocador duplo tubo, utilizando-se 
tolueno a 30 0C. Qual a vazão mássica do tolueno, sabendo que o trocador opera em 
contracorrente. 
Dados: A=3 m2, U=350 kcal/h.0C.m2, cp da anilina=0,54 kcal/kg.0C, cp do tolueno=0,42 kca/kg.0C 
 
Efetividade 
9. Gases quentes de exaustão, temperatura de 300 0C entra em um trocador de calor com tubos 
aletados e escoamento cruzado e deixam esse trocador a uma temperatura de 100 0C. Os gases são 
utilizados para aquecer uma vazão de 1,0 kg/s de água pressurizada de 35 0C a 125 0C. 
a) Determinar a área superficial necessária do lado do gás necessária para viabilizar o processo 
pelo método de E-NUT. 
b) Determinar a área de transferência de calor pela DMLT. 
- Calor específico dos gases de exaustão: 1000J/kg0C 
- Coeficiente global de transferência de calor baseado na área superficial no lado gás é de 100 W/m20C. 
 
10. Considere o Projeto de trocador do exercício anterior, (U = 100W/m2OC e A= 40 m2). A vazão 
mássica e a temperatura de entra da água permanecem iguais a 1kg/s e 35 oC, respectivamente. 
Entretanto uma mudança nas condições operacionais do gerador de gases quentes faz com que os 
gases passem a entrar no trocador numa vazão de 1,5 kg/s e a uma temperatura de 250 oC. Qual é 
a nova taxa de transferência de calor no trocador e quais são as temperaturas de saída do gás e da 
água?