3. CÁLCULO INTERCAMBIADORES DE CALOR DE TUBOS CONCÉNTRICOS
3. 8. Ejemplo 2
Para calentar 10000 kg/h de un aceite desde 35 ºC hasta 85 ºC se utiliza un intercambiador de calor de tubos concéntricos. El agente calefactor es vapor de agua saturado que condensa a 104 ºC en el espacio anular entre los tubos.
Debido a una avería en la caldera productora de vapor, el caudal de este disminuye, de manera que mantenemos constante la temperatura de condensación, el coeficiente global de transmisión del calor disminuye un 42% respecto del valor inicial. Calcular:
a) Caudal másico de vapor de agua (W1).
b) Coeficiente global de transmisión de la calor referido al área externa del tubo interior (U0).
c) Área del tubo interior (A0).
d) Nuevo coeficiente de transmisión del calor referido al área externa del tubo interior (U'0) después de la avería.
e) Nueva temperatura de salida del aceite (t'20).
Datos:
Calor específica media del aceite = 2.5 KJ/kgK
Coeficiente de convección para el aceite = 2510 KJ/hm2K
Coeficiente de convección para el vapor = 4200 KJ/hm2K
El grosor de la pared del tubo interno se puede considerar despreciable.