9.- El agua de alimentacin a un caldero que produce vapor saturado a 150 C se bombea desde un tanque de succin que se encuentra en un nivel a 2m por debajo del caldero. El flujo de agua es de 10 m3/h y circula por un precalentador donde su temperatura inicial de 15 C se eleva hasta 65C. El dimetro del sistema de tuberas es de una pulgada, incluyendo la tubera del precalentador. La longitud equivalente del circuito es de 150 m.a) Determine el trabajo elctrico de la bomba, sabiendo que la eficiencia es de 60%. Detalle todos los pasos en dicho calculo.b) Calcule el calor transferido en el precalentador.c) Determine el coeficiente de pelcula en el precalentador.DATOS Z1 = 2 m Z2 = 0 m = 10 m3/h = 2.75 10-3 m3/s T0 = 15C T1 = 65C T2 = 150C Leq= 2 m D = 1 pulg = 0.0254 m L = 150 ma) Trabajo elctrico de la bomba: f LW = 0 f LW = 0A = = = 5.064 10-4 m2Re = V = = = 5.482 m/sRe = Re = 116035.67 flujo turbulentoConsiderando tubera de hierro comercial: por grafica se obtiene rugosidad relativa: = 0.0018Tomando los valores de Re y se obtiene: f = 0.0245Tenemos que:hf = fLW = hf = 0.0245 = 2174.063 f LW = 0Wf = + +Wf = + + + 2174.063 Wf = 2205.72 Jn = = b) Calor transferido al precalentador.m = m = 2.75 10-3 1000 = 2.75 kg/sQ = m Cp (T1 T0)Q = 2.75 kg/s 4.18 (65 15)Q = 580.56 KJc) Coeficiente de pelcula en el precalentador.Q = hf (T1 T0)hf = = hf = hf = 11.61 kJPROBLEMA 10Un intercambiador de calor de tubos concntricos se emplea para calentar benceno desde 20 C hasta 35 C. Por el tubo interior, cuyo dimetro nominal es de 2 pulgadas, circula el benceno con caudal de 1000 kg/h y por el espacio anular circula agua que entra en el sistema a 90C. Calcular la cantidad de agua que entra en el sistema para el funcionamiento en contracorriente y para el funcionamiento en corrientes paralelas. El valor del coeficiente global de transferencia de calor es aproximadamente igual a 174 W/m2.K . Las propiedades del benceno se estiman como 0,6 cPoises y 800 kg/m3. Benceno C6H6Agua H2O

T1= 20CT1H2O= 90C

T2= 35CT2 H2O =???

D=2= 5.08 cmU=174 W/m2K

m= 1000kg/hmH2O=? En flujo paralelo y contracorriente

u= 0.6 cpcp H2O= 4.18 Kj/Kg

dens= 800kg/m3

Cp=1.881 Kj/Kg

Qganado =QperdidoQ=1000kg/h*1.881 Kj/Kg*(35-20)C*(1h/60s)Q= 470.21 KwPero tambin Q=U*A*Tm A= DL L=??? Tm= Flujo en contracorriente= 90 - 35 =55C= T2 H2O - 20Flujo en paralelo

= T2 H2O - 35= 90 - 20 = 70