7/21/2019 Ayudantia 11 Transferencia de Calor

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Escuela Universitaria de Ingeniera Mecnica

Transferencia de Calor

R.C & R.G

Ayudantia 11

1.- Se usa un intercambiador de calor de flujo paralelo de para calentar 90 lt/min de aceite

desde 20 C hasta 60 C con un flujo de 300 lt/min de agua 95 C. El coeficiente globalde transferencia de calor en este intercambiador de calor es de 120 W/m2 K. Determine elrea de transferencia.

2.- Si el intercambiador de calor anterior es de flujo contracorriente, cual es elrea necesaria?

3.- Y si es de flujo cruzado, con los dos fluidos "nomezclados"

4.- Se dispone de un flujo de agua a 35 C de 230 kg/hr para ser usado como enfriador de

aceite en un intercambiador de calor de tubo y coraza, de una coraza y dos pasos detubos, de 1,4 m2. El aceite tiene una temperatura de 120 y se debe enfriar a 60 C.Para evitar que el agua hierva, su temperatura no debe sobrepasar los 99 C. El

coeficiente global de transferencia de calor se estima en 280 W/m2 K. Calcule el mximoflujo de aceite que puede ser enfriado, suponiendo que el flujo de agua es constante de230kg/hr.

5.- En una planta de fuerza se precalienta el aire de entrada, con los gases de escape,mediante un intercambiador de flujo cruzado, con ambos fluidos conducidos, que tiene un

rea de transferencia de 53 m2 y un coeficiente global de transferencia de 45 W/m2 K. Elflujo de gases de escape es de 2.7 kg/s y el del aire de entrada es de 2.0 kg/s. Lastemperaturas de los flujos son de 350 y 35 C respectivamente. Calcule la energaahorrada en este precalentamiento y las temperaturas de salida de ambos flujos.

6.- A un intercambiador de calor de flujo cruzado, con ambos fluidos no mezclados, entraun flujo de 1 kg/s de agua a 5 C, el cual sale a 30 C cuando por el otro conductoentran 2,6 kg/s de aceite (Cp=2,1

KJ/kg K) a100 C.

Calcule el coeficiente global de transferencia de calor si el intercambiador tiene unasuperficie de transferencia de 20 m2 .

7.- Se propone aprovechar los gases de escape de un horno de fundicin para producirenerga elctrica mediante un ciclo de Rankine. Del horno salen 25 m3/s de gases a 500C y se va a producir vapor a 30 bar (235 C, hfg =1789) en una caldera de tubos, conun coeficiente global de transferencia de calor aproximado de 80 W/m2 K. Como latemperatura mnima de los gases no puede ser menor que 300 C para evitar la corrosinde la caldera, calcule:a) El rea de transferencia que debe tener la caldera para el mximo aprovechamiento de laenerga de los gases.b) En cuanto aumenta la produccin de vapor si el flujo de gases aumenta al doble,manteniendo la temperatura de salida del horno.