Prova de Transmissão de Calor - Engenharia de Produção

1 Professor a Aaron Santos Curso Engenharia Produção Disciplina Transmissão de calor Turno Noite Tipo de Prova P1 P2 P3 EE Data 29112023 FOLHA DE PROVA Observações 1 A prova deverá ser desenvolvida na folha de respostas apenas a caneta azul preta 2 É desaconselhável a utilização de corretivos 3 Exceto nas questões discursivas as respostas com rasuras serão desconsideradas 4 São passíveis de punição todos os envolvidos na utilização de artifícios fraudulentos cola 5 O aluno a que não estiver na pauta NÃO poderá fazer a prova IDENTIFICAÇÃO Nome Matrícula 1Um trocador de calor casco e tubo trocador 11 é usado para resfriar 035 kgs de água de 130 C a 50C Água pressurizada entra no casco com uma vazão de 0557 kgs e com a temperatura de 40 C e sai a 100 C Sendo o coeficiente global de transferência de calor igual a 400 Wm2K e considerando fluxo contracorrente 2 Pontos Dados CpH2O 4181 JkgK a A área de transferência de calor requerida b Se o trocador de calor tem tubos com diâmetro D dois últimos dígitos da matrícula caso seja zero utilizar os três últimos dígitos cm quantos tubos terão esse trocador para um comprimento de 1 m c A taxa de transferência de calor de calor necessária 2 Um trocador de calor casco e tubo trocador 11 deve ser projetado para aquecer dois últimos dígitos da matrícula caso seja zero utilizar os três últimos dígitos kgs de água de 20 a 80 C O aquecimento deve ser obtido pela passagem do óleo pelo casco que entra a uma temperatura de 150 C e sai a 90 C Sendo o fluxo paralelo e a área total de troca térmica igual 12 m2 Dados cpH2O 4181 JkgK 2 Pontos a Calcule o coeficiente global de transferência de calor b Se o diâmetro dos tubos forem 1905 cm e quantidade de dois últimos dígitos da matrícula caso seja zero utilizar os três últimos dígitos tubos qual será o comprimento do trocador de calor 2 3 Um trocador de calor cascotubo é composto por um feixe de tubos e um casco que o envolve Considerando essa proposição é correto afirmar que 1 Pontos a a área de troca térmica de um trocador de calor cascotubo que opere em contracorrente é maior do que aquela de um que opere em cocorrente b as incrustações existentes nas superfícies interna e externa nos tubos formadores do feixe provocam um aumento de área de troca térmica acarretando um aumento no coeficiente global de transferência de calor c o fluido que provoca maior incrustação deve escoar pelo casco face à facilidade de limpeza d o fluido em um trocador CT 12 passa uma vez pelos tubos e duas vezes pelo mesmo casco e os depósitos que vão sendo formados ao longo dos anos nas paredes interna e externa dos tubos do feixe fazem com que trocadores de calor percam eficiência de troca térmica 4 Um trocador de calor de correntes paralelas tem fluido quente entrando a 120 C e saindo a 65 C enquanto fluido frio entra a 26 C e sai a 49 C Calcule a diferença média de temperaturas e a diferença média logarítmica de temperaturas 2 Pontos 5 Em uma UPGN Unidade de Processamento de Gás Natural um pequeno trocador de calor com área de troca térmica de dois últimos dígitos da matrícula caso seja zero utilizar os três últimos dígitos m² opera em contracorrente Nesse trocador é admitida uma corrente fria de capacidade calorífica à pressão constante igual a 1500JkgK com vazão de 4 kgs a qual é aquecida de 120 ºC até 180 ºC Uma corrente quente com vazão de 2 kgs é utilizada para o aquecimento e entra no trocador a uma temperatura de 200 ºC tendo uma capacidade calorífica a pressão constante igual a 3000 JkgK Para essas condições operacionais calcule o valor da temperatura de saída da corrente quente 1 Pontos 6 Um trocador 11 de calor contracorrente com 30 m2 será utilizado para resfriar uma corrente de óleo com vazão de dois últimos dígitos da matrícula caso seja zero utilizar os três últimos dígitos kgs de 100 ºC até 60 ºC utilizando água de resfriamento a 30 ºC e retorno a 40 ºC Avaliar o excesso de área disponível no equipamento para o serviço Assumir um valor de 2000 Wm2K para o coeficiente global de transferência de calor Dados Cp óleo 2000 JkgK 2 Pontos 3 Fórmulas e equações descritivas 1 2 3 Excesso de Área Área Real do trocador Área Calculada requerida Área total requerida πDLNtt