1. Paraxileno com vazão de 18,1 kg/min deve ser resfriado de 65,6 até 37,8C por meio de um trocador de calor com duplo tubo contendo água de refrigeração na seção anular. O tubo interno possui diâmetro nominal de 2 in. IPS e o coeficiente global de projeto, baseado no diâmetro externo deste tubo, é 284 W/(m2C). A água de resfriamento entra a 18,3C e sai a 32,2C. Calcule a vazão de água de resfriamento e o comprimento necessários, tanto para escoamento paralelo quanto para escoamento contracorrente. Suponha que não haja mudança de fase.

2. Em um trocador de calor duplo tubo, 4.500 kg/h de água entram a 15C e resfriam 9.000 kg/h de um óleo que tem calor específico de 0,5 kcal/(kgC), de 90C para 65C, em contracorrente. Sabendo-se que o coeficiente global de transmissão de calor é 240 kcal/(hm2C), determine a área superficial requerida para a troca térmica. Dado: cp, água = 1 kcal/(kgC).

3. Deseja-se resfriar 2.000 kg/h de anilina de 95C a 60C num trocador duplo tubo que possui 3 m2 de área na superfície externa do tubo interno, utilizando-se tolueno a 30C. Qual a vazão mássica de tolueno que deve ser usada se o trocador for operado em contracorrente? Dados: UD = 350 kcal/(hm2C); cp, anilina = 0,54 kcal/(kgC); cp, tolueno = 0,42 kcal/(kgC).

4. Óleo de lubrificação para uma grande máquina industrial é resfriado de 115,6C até 49C em um trocador casco e tubos com passagem única em contracorrente. O fluido do lado da carcaça é água que entra a 21C e sai a 38C. Sabendo que o coeficiente de transferência de calor global é 199 W/(m2C), cp, óleo = 0,48 cal/(gC) e óleo = 0,865 g/cm3 , determine:

a) a área da superfície do trocador de calor se o escoamento de óleo é de 1,7 m3/min;

b) o número de tubos necessários com diâmetro externo de ½ in. (BWG 14) e 6 ft de comprimento.

Respostas: 1 wf = 914,4 kg/h; L = 46,2 f (paralelo); L = 34,9 ft.

2 A = 9,4 m2 .

3 wf = 4.054 kg/h.

4 a) A = 0,34 m2 ;

b) nº tubos = 5.