3. CÀLCUL D'INTERCANVIADORS DE CALOR DE TUBS CONCÈNTRICS

3. 8. Exemple 2

Per tal d'escalfar 10000 kg/h d'un oli des de 35 ºC fins 85 ºC es fa servir un bescanviador de calor de tubs concèntrics. L'agent calefactor és vapor d'aigua saturat que condensa a 104 ºC a l'espai anul·lar entre els tubs.

Degut a una avaria en la caldera productora de vapor, el cabal d'aquest disminueix, de manera que mantenint constant la seva temperatura de condensació, el coeficient global de transmissió de calor disminueix un 42% respecte el valor inicial. Calcular:

a) Cabal màssic de vapor d'aigua (W₁).

b) Coeficient global de transmissió de la calor referit a l'àrea externa del tub interior (U₀).

c) Àrea del tub interior (A₀).

d) Nou coeficient de transmissió de la calor referit a l'àrea externa del tub interior (U'₀) després de l'avaria.

e) Nova temperatura de sortida de l'oli (t'₂₀).

Dades:

Calor específica mitjana de l'oli = 2.5 KJ/kgK

Coeficient de convecció per a l'oli = 2510 KJ/hm²K

Coeficient de convecció per al vapor = 4200 KJ/hm²K

El gruix de la paret del tub intern es pot considerar menyspreable.