Fenômeno de Transporte – Trocador de Calor – Liquido Saturado

Em um trocador de calor contra corrente liquido saturada a 100 °C é empregado para resfriar rapidamente metanol (CH3-OH), escoando em condições de alta pressão, de 251°C para 121°C. A área de troca térmica é de 30 m² e o coeficiente global limpo é de 420 W/m².k , considere um fator de incrustação de 0,0009 m².k/W. A capacidade calorífica do metanol é de 1010 J/kg.k. Determine a vazão mássica de metanol que deve alimentar o trocador de calor operacional.

Equação de Resolução:

Resolução:

Calculo do coeficiente global (U) com o fator de incrustação inserido:

OBS: O aluno deve entender que sempre que as questões de trocador de calor fornecer o coeficiente global (U limpo) e o fator de incrustação  sinônimo de fator de deposito o aluno deve calcular e usar o coeficiente global U incrustação.

Calculo da diferença média logaritmo das temperaturas (DTML):

Calculo da taxa de transferência de calor, sabendo-se que a área do trocador de calor é de 30 m² (fornecida na questão). Tem-se:

Calculo da vazão mássica de metanol (kG/s):

OBS:  1- O aluno deve entender que como a taxa de transferência de calor é do metanol para o fluido saturado. Logo o existe uma taxa de transferência de calor saindo do fluido quente (metanol) devido isso se tem esse sinal negativo na frente do valor de taxa.

2- A variação de temperatura (delta T) é (temperatura final menos Temperatura inicial), devido isso tem -se (121-251).

3 –  Cp é a capacidade calorífica. Na questão  foi fornecido o Cp do metanol que vale 1010 J/kg.K. O aluno deve ter atenção pois muitas questões fornecem a unidade do Cp em KJ/kg.K e nesses casos o aluno deve converter para J/kg.K. Basta multiplicar por mil.

4 – Regra para calculo da DTML:

Diferença: O aluno deve  ler da esquerda para direita. Temperatura de cima menos a de baixo.

Bons Estudos

 

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *