CÁLCULOS DE TROCA TÉRMICA EM UM TROCADOR BITUBULAR COM ARRANJO DE FLUXO EM PARALELO

CURSO: ENGENHARIA QUÍMICA DISCIPLINA: TRANSFERÊNCIA DE CALOR PROFESSOR: FERNANDO BRITTO

TRABALHO: Cálculos de troca térmica em um trocador bitubular com arranjo de fluxo em paralelo

[pic 2]

Um trocador de calor bitubular, operando em paralelo, resfria uma corrente de processo utilizando água resfriada.

Dados de entrada:

    Tabela 1: Propriedades das correntes                         

Variável	Fluído Frio	Fluído Quente	Unidades
cp	4178	3200	J kg-1˚K-1
[pic 3]	3,5	2,5	kg s-1
Tentrada	15	80	˚C
Tsaída	a determinar	50	˚C
h	5080	3300	W m-2K-1
Localização	Tubo externo	Tubo interno	-0-

      Tabela 2: Características do metal

Variável	Valor	Unidades
k	70	W m-1K-1
dexterno	33	mm
espessura	3	mm

1. Calcular a temperatura de saída do fluído frio,.
2. Calcular o coeficiente global de troca térmica, a área total , o comprimento necessário para o trocador e a taxa de calor trocado.
3. Calcular a taxa de calor trocado em vários pontos ao longo do trocador utilizando um seguinte procedimento onde o trocador será dividido em 30 partes, onde cada parte corresponde a um  [pic 4]
4. O primeiro ponto a partir da entrada será aquele em que a temperatura do fluído quente está 1˚C abaixo da temperatura de entrada. Primeiro determine para este ponto qual a temperatura correspondente do fluído frio. Utilize a relação:    onde   [pic 5][pic 6]

Procedimento I

1. Calcule cumulativamente a troca térmica necessária.
2. Calcule o   cumulativamente para °C de queda de .[pic 7][pic 8]
3. Calcule cumulativamente o comprimento necessário de tubo até cada ponto.
4. Calcule cumulativamente a área necessária até cada ponto.

Procedimento II

1. Calcule a troca térmica necessária para cada decrescimo de .[pic 9]
2. Calcule o   para cada decrescimo de .[pic 10][pic 11]
3. Calcule o comprimento necessário de tubo de cada trecho onde .[pic 12]
4. Acumulando os valores acumulados no item anterior, calcule o comprimento total.

Procedimento III

1. Para cada decréscimo de  calcule as temperaturas médias do lado quente e frio.[pic 13]
2. Calcule a troca térmica necessária para cada °C de decrescimo de .[pic 14]
3. Calcule o comprimento necessário de tubo de cada trecho onde [pic 15]
4. Acumulando os valores acumulados no item anterior, calcule o comprimento total.

Procedimento IV

1. Para cada decréscimo de  calcule cumulativamente a troca térmica necessária.[pic 16]
2. Calcule cumulativamente a média de temperatura até o ponto.
3. Calcule cumulativamente o comprimento necessário até o ponto.
4. Calcule o comprimento necessário de cada trecho.

1. Graficar q vs L para cada um dos procedimentos. Graficar o perfil de temperatura de cada um dos procedimentos vs L.
2. Fazer um relatório contendo: Título, Membros da equipe, descrição do trabalho, resultados e comentários / conclusões
3. Trabalho em grupos de 4 alunos.

Forma de entrega: enviar o arquivo PDF para o endereço: [e-mail]

Nome do arquivo: TransfCalor2oTrabCarlosAlfredoDoraEfigênia2015-2.pdf

Datas de entrega :  02/10/2015 NR-01 e  01/10/2015 NR-02