Se va a disear un intercambiador de calor de tubo y coraza 1-2 para enfriar 1,512 [Kg/s] de aceite(Cp = 2,093 [kJ/kgC]) desde 65,56 [C] hasta 42,22 [C] utilizando 1,008 [Kg/s] de agua (Cp = 4,187 [kJ/kgC]) que entra a una temperatura de 26,67 [C]. Se considera que el coeficienteglobal de TC es 681,6 [W/m2K]. Determinar el rea de calefaccin requerida. Se da comoreferencias lo siguiente: SI la eficiencia est en un ragno de = 0,5 a 0,7 el NUT = 1,7, pero si laeficiencia est en un rango de = 0,75 a 0,85 el NUT = 1,35

DATOS Aceite Agua Datos adicionales

mac 1.512kgs

:= ma 1.008kgs

:= U 681.6 W

m2 K

:=

cpac 2093J

kg K:=

cpa 4187J

kg K:= Si = 0,5 a 0,7 NUT 1.7=

Tc1 65.56 273+( )K:= Si = 0,75 a 0,85 NUT 1= 35, Tf1 26.67 273+( )K:=Tc2 42.22 273+( )K:=

SOLUCIN Balance trmico en el Intercambiador de Calor

Calor perdido por el aceite = Calor ganado por el agua = Calor transmitido en el IC

Qac mac cpac Tc1 Tc2( ):= Qac 73.862 kW=Para el agua

Qa Qac:=

Qa ma cpa Tf2 Tf1( )=Tf2 Tf1

Qama cpa

+:= Tf2 317.171 K= Tf2 44= 17C,

Ahora bien, es necesario conocer Cmin y Cmax

Cc mac cpac:= Cc 3.165kWK

=

Cf ma cpa:= Cf 4.22kWK

=

Por lo tanto se tiene:

Cmin Cc:=

Cmax Cf:=

Conociendo Cmin, se halla la eficiencia del intercambiador de calor

Tc1 Tc2

Tc1 Tf1:= 0.6= 60.015 %=

Por lo tanto, se elige el siguiente valor de NUT:

NUT 1.7:=

La ecuacin de NUT es:

NUTU ACmin

=

Finalmente el rea de calefaccin requerida es:

ANUT Cmin

U:=

A 7.893m2=