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Trocador de Calor, Notas de estudo de Engenharia Mecânica

Dimensionamento de trocadores de calor

Tipologia: Notas de estudo

2011

Compartilhado em 13/02/2011

heider-teixeira-rocha-2
heider-teixeira-rocha-2 🇧🇷

4.9

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Baixe Trocador de Calor e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Mecânica, somente na Docsity! 1) Quer-se projetar um trocador de calor de casco e tubos para aquecer 16 m³/h (4, de vapor saturado de 5 kgf/cm² absoluta (temperatura 150ºC) que passará pelo lado do casco do trocador. O vapor tem um coeficiênte médio de convecção de 1700 W/m².K na superficie externa dos tubos. A água passa por tubo no interior do casco. Cada tubo tem parede delgada, diâmetro D=25mm e faz 1 passe dentro do casco. Qual é a vazão de vapor, se a sua temperatura, na saída do trocador for 100ºC? Qual deve ser o comprimento dos tubos para que se possa realizar o aquecimento proposto? Icógnita: 1) vazão de vapor, 2) comprimento do tubo (área de troca) Esquema: Devido a incrustrações a velocidade recomendada é 0,5m/s nos tubos PROCESSO ho 2000 W/m².K Características Trocador de calor Thi 95 ºC Tho 65 ºC Área......................... 0.30043885657009 Tci 22 ºC Comprimento passe... 0.15060139634758 Tco 30 ºC Nr. de passe/ tubo..... 1 Dif temp 8 ºC Compr. Trocador....... 0.15060139634758 N 50 passes Ø casco.................... 151.996395679738 Tubos carcaça 18"sch 40 Tubos carcaça 18"sch 40 Peso/m kg/m Área do casco........... 0.018145125 Tubos do feixe 1/2" 40 S Quantos passes........ 50 D externo 0.0127 m Tubos do feixe 1/2" 40 S D interno 0.0107 m Tubos....................... 50 Peso/m 0.5 kg/m Ø Externo do tubo..... 12.7 M 1 Passes Ø Interno do tubo....... 10.7 d 1 g/cm³ Total de tubos........... 7.53006981737906 Q. queima 48 tss/dia Vazão de vapor.......... 0.01258328782086 Sólido 100 % Área do tubo............. 8.9920961205E-05 Área/tubo 0.0003629025 Velocidade no tubo.... 0.12356530626691 Tubos/m² 2755.5610667 Peso total do trocador #VALUE! mc'ss 2 tss/h mc' 2.000 t/h mc' 0.55556 kg/s vc' 2 m³/h vc' 0.0005555556 m³/s vc'/tubo 1.111111E-05 m³/s Valor de campanha: q 9,600.00 W 0.0125832878209 mc' 0.5555555556 kg/s Cpc 2160 J/kg.K Tc,o 30 ºC Tc,i 22 ºC t/h Vazão de vapor necessária mh' 0.0034953577 kg/s Vazão de fluído por tubo q 9,600.00 W hv 2,746,500.00 J/kg m1' 0.0111111111 kg/s mc' 0.5555555556 kg/s N 50 Tubos 2,032.731 Nº Reynolds m1' 0.0111111111 kg/s >>>> Se for > 2300 é turbulento <<<<< D 0.0127 m Visc 0.000548 kg/s.m 16.934473388 Nº Nuseld 2,032.731 Nº Reynolds Pr 3.56 hi 857.39105419 W/m².K k 0.643 W/m.K D 0.0127 m 16.934473388 Nº Nuseld U 600.12160599 W/m².K hi 857.39105419 W/m².K ho 2000 W/m².K Fator de correção F figura 11.10 (R x P) R 3.75 Thi 95 ºC Tho 65 ºC Tci 22 ºC Tco 30 ºC P 0.1095890411 Thi 95 ºC Tho 65 ºC Tci 22 ºC Tco 30 ºC F 1 DTml,cc 53.244636907 ºC Th,i 95 ºC Th,o 65 ºC Re D Nu D Re D Nu D
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